• 한국세라믹학회지
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• 제38권5호
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• pp.405-411
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• 2001

Compacts of a mixture of fine $\alpha$-Si$_3$N$_4$powders, 6% $Y_2$O$_3$and 1% $Al_2$O$_3$were attrition milled time on phase and microstructural development in silicon nitride ceramics. The sintered surface and the interior showed different behaviors in phase and microstructral developments. Increased oxygen content with increased milling time of powder mixture leads to the formation of Si$_2$$N_2$O phase at temperatures as low as 155$0^{\circ}C$. Si$_2$$N_2$O is stable in the interior of the samples but unstable in the surface region of the specimen sintered at higher temperature. This results in a duplex structure where the interior consists of Si$_2$$N_2$O grains dispersed in $\beta$-Si$_3$N$_4$matrix and a surface which contains only $\beta$-Si$_3$N$_4$. The alpha to beta phase transformation and the microstructural development are shown to be influenced by the formation and decomposition of the Si$_2$$N_2$O.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권1호
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• pp.7-14
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• 1999

SHS 마이크로파를 이용하여 티타늄, 지르코니움과 보론분말을 혼합하여 TiZrB2 고용체를 합성된 분말의 분말특성과 소결체의 소결특성을 연구하였다. 합성 중 온도 profile 결과 연소온도와 연소속도는 Zr의 몰비가 증가함에 따라 증가 하였으며, Ti0.2Zr0.8B2조서에서 연소온도와 연소속도는 285$0^{\circ}C$, 14.6m/sec로 최고값을 얻었다. 190$0^{\circ}C$에서 30 MPa의 압력으로 60분간 고온가압소결한 TiZrB2고용체는 TiB2와 ZrB2로 상분리가 최고값을 얻었다. 190$0^{\circ}C$에서 30MPa의 압력으로 60분간 고압가압소결한 TiZrB2 고용체는 TiB2와 ZrB2로 상분리가 일어나 복합체가 형성되었으며, Ti0.8Zr0.2B2에서 가장 좋은 물성값을 나타내었는데 상대밀도, 꺽임강도, 파괴인성 및 경도는 각각 99%, 680MPa, 7.3MPam1/2, 2750Kg/$ extrm{mm}^2$이었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권12호
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• pp.781-787
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• 2006

NiO-coated YSZ powder was prepared using heterogeneous precipitation of Ni hydroxides on YSZ particle surface and high energy milling. The powders were characterized by TG/DTA, XRD, XPS, and SEM. Amorphous Ni precipitate completely decomposed into NiO at $500^{\circ}C$ and the growth of NiO crystallites was constrained by the core particles. Nanocrystalline NiO-coated YSZ core-shell structure powder could be obtained after calcination at $800^{\circ}C$ for 2 h. A core-shell powder compact, due to high sinterability, showed a near theoretical density at $1350^{\circ}C$. After reduction at $900^{\circ}C$, interpenetrating Ni-YSZ microstructure with very uniformly distributed fine Ni and YSZ grains and pores was observed. In contrast, the mechanically mixed oxide sample showed less uniform distribution of pores and larger discontinuous We particles as compared with the core-shell samples.

• 한국세라믹학회지
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• 제27권8호
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• pp.991-1003
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• 1990

A precipitation method, one of the most effective liquid phase reaction methods, was adopted in order to prepare high-tech Al2O3/ZrO2 composite ceramics. Al2(SO4)3.18H2O, ZrOCl2.8H2O and YCl3.6H2O were used as starting materials and NH4OH as a precipitation agent, various types of metal hydroxides were obtained by single precipitation(series A) and co-precipitation(series B) method at the pH condition between 7 and 11. Fine Al2O3-ZrO2 powders were prepared at optimum calcination condition and the effects of ZrO2 on microstructures and mechanical properties of Al2O3 were investigated. The composition of Al2O3/ZrO2 composites wax fixed as Al2O3-15 v/o ZrO2(＋3m/o Y2O3). ZrO2 limited the grain growth of Al2O3 and increased grain size homogeneity of Al2O3 more effectively than MgO.Flexural strength values in Al2O3 and Al2O3/ZrO2 composites were 340-430 MPa and 540-820 MPa, respectively, and the effect of strength improvement showed 20-50% by adding ZrO2 to Al2O3. Fracture toughness of Al2O3/ZrO2 composites was improved by stress-induced phase transformation of tetragonal ZrO2 and toughening effect by microcrack was not observed. Also, ZrO2 particles located at Al2O3 grain junction contributed to toughening, while spherical ZrO2 particles located within Al2O3 grain did not contribute to toughening. Weibull moduli of Al2O3 ceramics and Al2O3/ZrO2 composites of series A and series B were 4.34, 5.17 and 9.06, respectively. Above 0.5 of failure probability, strength values in Al2O3 ceramics and Al2O3/ZrO3 composites of series A and series B were above 400 MPa, 700 MPa and 650 MPa, respectively.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권12호
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• pp.791-795
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• 2016

The effects of $TiO_2$ addition on the electrical insulation of AlN ceramics with 1 wt% $Y_2O_3$ as a sintering aid have been investigated. Some of $TiO_2$ has reacted with AlN powders and transformed to fine TiN particles during sintering, which was uniformly dispersed along grain boundaries of AlN. At a high electrical field (500 V/mm), the resistivity of AlN ceramics with $TiO_2$ addition of 0.2 wt% increased about 1000 times from $3{\times}10^{10}{\Omega}cm$ to $3.1{\times}10^{13}{\Omega}cm$. Based on the impedance spectroscopy measurement, it was found that $TiO_2$ addition increased dramatically electrical resistivity of AlN grains much more than that of grain boundaries. Thus, $TiO_2$ was believed to dissolve inside AlN grains to suppress ionic conduction of Al vacancies. This suppressed ionic conduction by Ti incorporation into AlN grains seems to contribute to more electrically insulating AlN ceramics.

• 자원리싸이클링
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• 제16권6호
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• pp.10-19
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• 2007

폐리튬이온전지의 리싸이클링을 위하여 폐전지의 기계적 처리에 의한 Co의 농축과 습식처리에 의한 Co의 회수기술이 개발되었다. 전 연구에서는 폐전지 리싸이클링의 부가가치를 향상시키기 위하여 Co 농축 침출액으로부터 양극활물질을 재합성하는 공정으로 citrate precursor combustion법을 제안하고 가능성을 확인하였다. 기존의 전극제조 공정에서는 활물질인 $LiCoO_2$와 첨가제인 탄소의 비중 및 크기 차이로 균일한 혼합이 이루어지지 않으므로 충방전 용량이 이론용량에 비하여 매우 낮고 또한 싸이클이 반복될수록 용량이 크게 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 합성된 $LiCoO_2$ 전극특성을 향상시키는 일환으로 합성공정의 개선을 통하여 초미립 $LiCoO_2$을 합성하였으며, 탄소 첨가시 혼합법의 개선에 의하여 우수한 충방전 특성을 갖는 리튬전지용 양극을 개발하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권9호
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• pp.1035-1040
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• 2011

본 논문은 세라믹과 금속파우더를 이용한 복합소재를 플라즈마 용사 방식으로 개발한 결과를 수록하였다. 사용된 세라믹 파우더는 $Al_2O_3+40TiO_2$ 이고 입자 크기는 $20{\mu}m$, $Al_2O_398+$파우더의 입자 크기는 $45{\mu}m$를 사용하였다. $20{\mu}m$, $30{\mu}m$ 및 $50{\mu}m$ 금속필터 입자는 SIKA-R 20IS, 30IS 및 50IS(소결금속필터)을 사용 했으며, $75{\mu}m$ 금속필터 입자는 5 겹 소결메쉬 필터를 사용��다. 용사 공정으로 가공된 복합 필터는 세라믹 파우더의 종류, 크기 및 코팅 두께에 따라 성능의 차이를 보였으나, 전반적으로 필터링 가능 능력은 향상되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권11호
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• pp.1091-1096
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• 2000

본 연구에서는 기상 반응법을 이용하여 TMS(Tetramethylsilane:Si($CH_3$)$_4$)와 NH$_3$그리고 H$_2$의 혼합기체로부터 반응 온도 1000~120$0^{\circ}C$ 및 입력비(NH$_3$/Si($CH_3$)$_4$) 1~3의 조건에서 초미분의 SiC-Si$_3$N$_4$복합 분말을 합성하였다. 합성되어진 복합 분말들의 결정상의 변화와 평균 입경을 알아보기 위해 XRD와 TEM 분석을 행한 결과, 구형의 비정질 분말이 형성되었으며, 입자의 크기는 약 70~130nm이었다. 입자의 크기는 입력비에 관계없이 거의 일정하였으나 반응 온도가 증가함에 따라서 감소하였다. FT-IR과 EA 분석 결과, 합성되어진 분말은 Si, N, C, 그리고 H로 이루어진 화합물임을 확인할 수 있었다. 또한 입력비가 다른 조건에서 합성되어진 분말을 $N_2$분위기 하에서 155$0^{\circ}C$로 2시간 열처리를 행한 결과, 낮은 입력비인 경우 $\beta$-SiC, $\alpha$-Si$_3$N$_4$와 $\beta$-Si$_3$N$_4$의 결정상들이 혼재하였으나, 높은 입력비인 경우는 결정화 후 $\alpha$-Si$_3$N$_4$상만이 존재하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1555-1559
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• 2008

$5{\sim}150{\mu}m$의 오스테나이트계 304(Fe-18%Cr-12%Ni) 및 316L(Fe-18%Cr-13%Ni-2.4%Mo)미립 분말을 사용하여 소결 특성을 평가한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다 (1) 3.6ks의 소결 시간으로는 어느 경우에 있어서나 소결조건에 관계없이 소결체의 상대밀도는 $95{\sim}98%$에서 포화하여 완전 치밀화된 소결체를 얻을 수 없었다. (2) $5{\mu}m$분말을 진공소결 하였을 경우, ts=57.6ks에서 거의 완전 치밀화된 소결체가 얻어졌다. (3) 소결 분위기에 상관없이 304 및 316L소결체에는 $0.5{\sim}0.6%$정도의 산소가 잔류하였다. (4) 진공 소결의 경우, 탄소분 첨가에 의해 소결체의 잔류 산소량은 무첨가 소결체에 비하여 0.375이상 감소하였고, 조직적으로도 산화물은 거의 관찰되지 않았다. 또한 탄소 첨가는 소결체의 밀도 향상 효과로 작용하여 목적하는 완전 치밀화된 고성능 소결체를 제조하는 것이 가능하게 되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.338-343
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• 2017

본 논문은 이산화탄소 배출저감 및 산업폐기물을 재활용하기 위한 일환으로 산업부산물인 고로슬래그 미분말을 사용하였다. 고로슬래그 미분말은 선철의 제련 시 부산물로서 발생하는 고온 용융상태의 고로슬래그를 물로 급냉 시켜 유리화한 것으로 반응성이 높아 시멘트 및 콘크리트용 혼화재료로 다양하게 사용되고 있다. 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트는 수화발열속도 저감, 온도상승 억제, 장기강도 향상, 수밀성 증대에 의한 내구성 향상 및 염화물 이온 침투억제에 의한 철근의 발청 억제 등의 다양한 효과를 기대할 수 있다. 그러나, 재령 초기 낮은 압축강도로 인해 사용량이 적은 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 고로슬래그 미분말을 치환할 경우 낮은 압축강도를 보완하기 위해 증기양생이 초기 강도 발현에 미치는 영향을 평가하였고, 압축강도, SEM, EDS, XRD와의 관계를 분석하여 콘크리트의 압축강도 발현특성을 검토하였다. 그 결과 고로슬래그 미분말을 30% 치환한 콘크리트가 가장 우수하였으며, 이는 증기양생에 의해 고로슬래그 미분말의 피막을 파괴하여 ettringite 및 C-S-H겔 등의 수화물을 생성함으로 압축강도에 영향을 마친 것으로 판단된다.