• 한국결정성장학회지
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• 제29권6호
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• pp.329-337
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• 2019

스플린터(splinter) 및 판상(plate shape) 형상을 가지는 티탄산칼륨염(K₂O·nTiO₂, PT)을 합성하고 브레이크 마찰재의 보강재로 이용하여 마찰 특성을 평가하였다. 스플린터형 티탄산칼륨염을 합성하기 위하여 먼저 판상 형상을 가지는 사티탄산칼륨염(K₂O·4TiO₂, PT4)을 합성하고 칼륨 이온(K⁺)을 일부 산침출(acid leaching)하여 육티탄산칼륨염(K₂O·6TiO₂, PT6)으로 변환시킨 후, 800℃에서 열처리하여 스플린터 형상의 입자를 얻었다. 판상형 티탄산칼륨염을 합성하기 위해서 염화칼륨을 융제로 사용하고 마그네슘(Mg)을 일부 첨가하여 판상의 형상을 가지는 마그네슘티탄산칼륨염(K_0.8Mg_0.4Ti_1.6O₄, PMT)을 합성하였다. 얻어진 육티탄산칼륨염 및 마그네슘티탄산칼륨염 입자를 보강재로 이용하여 브레이크 패드 마찰재를 제작하고 1/ 5-스케일 다이나모미터(scale dynamometer)를 이용하여 마찰 마모 특성을 평가하였다. 평가 결과, 두 종류의 보강재가 유사한 마찰계수 및 Fade & recovery 특성을 보였으며 판상형 마그네슘티탄산칼륨염의 경우, 스플린터형 육티탄산칼륨염보다 우수한 내마모성을 보이는 것을 알 수 있었다.

• KSTLE International Journal
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• 제4권2호
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• pp.60-65
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• 2003

Tribological properties of novolac resin composites containing particulate barite (BaSO$_4$) or potassium titanate (K$_2$Oㆍ6(TiO$_2$))whiskers (two typical space fillers for commercial automotive brake linings) were investigated. The emphasis of the current investigation was given to the effect of the two fillers on the propensity of the stick-slip phenomena and formation of stable rubbing surface. A block-on-disk type tribometer was used for friction assessment. Results showed that the BaSO$_4$-filled composite produced large friction force oscillations at slow sliding speeds and created severe damage on the gray iron counter surface. On the other hand, the composite with $K_2$Oㆍ6(TiO$_2$) whiskers formed a stable rubbing surface and showed smooth sliding behavior without large friction force fluctuation. The microscopic observation of the rubbing surface revealed that the $K_2$Oㆍ6(TiO$_2$)whiskers played a key role in the formation of stable rubbing surface and smooth sliding behavior by effectively reinforcing the resin.

• 한국결정성장학회지
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• 제26권4호
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• pp.150-154
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• 2016

$K_2Ti_6O_{13}$ 휘스커를 합성하는 방법은 고상법, 수열합성법, 소성법, 융제법, 서냉법, 용융법, KDC법, 졸-겔법 등이 있다. 융제법을 이용하여 $K_2Ti_6O_{13}$을 합성하는 연구를 진행하였다. 칼륨 전구체의 종류와 반응온도와 시간을 조절하여 합성 된 $K_2Ti_6O_{13}$의 입자크기와 분포를 제어하였고, 합성된 $K_2Ti_6O_{13}$의 평균입자 크기는 $500nm{\sim}2{\mu}m$였다. KOH와 $TiO_2$의 비율, pH(KOH 첨가량), 반응온도와 반응시간 등의 공정변수에 대해 연구를 진행하였다. 합성된 $K_2Ti_6O_{13}$은 X-선 회절분석기와 전계방사 주사전자현미경을 이용하여 특성평가를 실시하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제35권3호
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• pp.180-187
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• 2000

석면대체용으로 육티탄산칼륨($K_2Ti_6O_{13}$)을 합성하고, 이를 사용하여 새로운 형태의 비석면계 자동차용 마찰재를 개발하고자, 마찰재 매트릭스의 조성 및 물성 최적화와 육티탄산칼륨이 고무복합체에 어떠한 특성을 부여하는지에 대해 조사하였다. 원하는 침상형태의 육티탄산칼륨은 KCI 염을 단독으로 하고 $K_2CO_3$를 과량으로 첨가하여 합성하였을 때 안정하게 얻을 수 있었다. 또한, 적절한 마찰재로서의 성능을 얻기 위해서는 육티탄산칼륨은 실란커플링제로 표면 처리하여 매트릭스 고무와의 계면접착력을 향상시키고, 10 phr의 에폭시 수지를 첨가하여야 함을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권1호
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• pp.9-17
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• 2017

$K_2Ti_6O_{13}$ 휘스커는 낮은 온도 및 압력조건에서 수열합성법을 통해 합성하였다. 합성된 $K_2Ti_6O_{13}$의 평균길이는 $300nm{\sim}1.5{\mu}m$이고, 평균 반경은 15 nm~60 nm이다. 합성된 $K_2Ti_6O_{13}$의 Aspect ratio는 12 이하로 측정되었다. 합성된 $K_2Ti_6O_{13}$의 평균 길이와 직경은 반응온도와 시간, KOH 몰 농도를 조절하여 제어하였다. 결정구조 상 반응온도 $210^{\circ}C$, 반응시간 4시간 이상에서 potassium hexatitanate가 합성되었고, 휘스커의 길이는 반응온도가 증가할수록 증가하였다. 합성된 $K_2Ti_6O_{13}$은 X-선 회절분석기(XRD)와 전계 방사 주사전자현미경(FE-SEM)을 이용하여 특성평가를 실시하였다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제14권4호
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• pp.145-151
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• 2018

Rod shaped Potassium hexatitanate ($K_2Ti_6O_{13}$) was synthesized from colloidal mixture of $TiO_2$, KOH and graphene oxide (GO) by aerosol spray drying and post heat treatment. Firstly, $TiO_2-KOH-GO$ composites were fabricated by aerosol spray drying in argon atmosphere. The composites were then calcined to form a rod shaped morphology of potassium titanate (KTO) in the presence of graphene at $900^{\circ}C$ for 3 h in argon atmosphere. Finally, the rod shaped KTO was obtained after removal of graphene (GR) at $800^{\circ}C$ and 3 h in air atmosphere. Characterization of the synthesized $K_2Ti_6O_{13}$ was carried out using the XRD, BET and FE-SEM. The length and diameter of the synthesized $K_2Ti_6O_{13}$ could be controlled by weight fraction of GO in the aerosol precursor. The length of $K_2Ti_6O_{13}$ rod increased with decreasing its diameter as GO concentration increased. The aspect ratio of the synthesized $K_2Ti_6O_{13}$ rod was controlled from 5 to 13.

• 공업화학
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• 제5권1호
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• pp.160-175
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• 1994

육티탄산칼륨을 $860{\sim}1100^{\circ}C$의 온도범위에서 서냉소성법에 의해 효과적으로 합성하였다. 섬유상의 $K_2Ti_6O_{13}$의 결정을 얻기 위해서는 소성온도 $1100^{\circ}C$, $K_2CO_3$에 대한 $TiO_2$의 mole ratio는 4.5가 가장 적절하였다. 소성 후 서냉조작은 결정상의 티탄산칼륨과 $K_2O$와 $TiO_2$의 혼합물 액상과의 화합으로 티탄산칼륨의 섬유상 결정화에 효과적이며, 적절한 서냉속도는 $860^{\circ}C$까지 $0.5^{\circ}C/min$이었다. 서냉 소성 후 물에 의한 알칼리 침출 조작에 의해 단상의 $K_2Ti_6O_{13}$의 섬유상이 얻어지며 이때의 침출조건은 끓는물에서 10시간이 적절하였다. 또한 소성시료인 $K_2CO_3$와 $TiO_2$ 혼합물에 대한 가압은 티탄산칼륨의 섬유화에 매우 효과적이었다. 최종적으로 얻어진 육티탄산칼륨은 직경 $0.5{\sim}1{\mu}m$, 길이는 $100{\sim}1000{\mu}m$로 aspect ratio 100~1000의 섬유상 결정이었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제5권3호
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• pp.261-268
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• 1995

소성서냉법으로$K_2Ti_4O_9$ 중간상 휘스커를 제조한 다음, 비등수 및 산처리에 의하여$K_2Ti_6O_{13}$ 휘스커로 상전이 시키는데 있어서, 비등수 및 산처리 시간과 농도가 상전이 및 휘스커의 표면과 해섬(scattering a bundle of whisker)에 미치는 영향을 알아보았다. 그 결과 휘스커의 표면상태가 개선되었으며, 아울러 휘스커 간에 해섬을 유도하여 직경이 작으면서도 aspect ratio가 큰 양질의 휘스커를 얻을 수 있었다. 비등수 및 산처리는 휘스커의$K_2Ti_4O_9 {\leftrightarro} K_2Ti_6O_{13}$상전이를 유도하였는데 이러한 상전이는 $K^+$ 이온의 용출에 의해 진행되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.33.2-33.2
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• 2009

Dielectric and piezoelectric properties of Lead-free $(1-x)(Bi_{0.5}K_{0.5})TiO_3-xBiFeO_3$ceramics prepared by a conventional solid state reaction method were investigated in the range of x = 0~10 mol%. Piezoelectric coefficient was increased from 31 pC/N at x = 0 mol% to 64 pC/N at x = 6 mol% then decreased with increasing x. Electromechanical coupling factor ($K_p$) was increased up to 0.18 at x = 10 mol%. On the other hand, mechanical quality factor ($Q_m$) was decreased. Grain size was not much changed with various x and a single perovskite with tetragonal symmetry was maintained at all compositions forming a solid solution between $(Bi_{0.5}K_{0.5})TiO_3$ and $BiFeO_3$. Depolarization temperature ($T_d$) was gradually decreased with increasing x from $302^{\circ}C$ at x = 0 to $245^{\circ}C$ at x = 10 mol%.

• 한국재료학회지
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• 제27권3호
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• pp.132-136
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• 2017

We synthesized potassium hexatitanate, ($K_2Ti_6O_{13}$, PT6), with a non-fibrous shape, by acid leaching and subsequent thermal treatment of potassium tetratitanate ($K_2Ti_4O_9$, PT4), with layered crystal structure. By controlling nucleation and growth of PT4 crystals, we obtained splinter-type crystals of PT6 with increased width and reduced thickness. The optimal holding temperature for the layered PT4 was found to be ${\sim}920^{\circ}C$. The length and width of the PT4 crystals were increased when the nucleation and growth time were increased. After a proton exchange reaction using aqueous 0.3 M HCl solution, and subsequent heat treatment at $850^{\circ}C$, the PT4 crystal transformed into splinter-type PT6 crystals. The frictional characteristics of the friction materials show that as the particle size of PT6 increases, the coefficient of friction (COF) and wear amounts of both the friction materials and counter disc increase.