산업기술 통합검색
* 용도 : -절삭공구 및 내마모공구용 다이아몬드 후막재료. -열방산기판용 다이아몬드 기판재료. -적외선 투과창 및 내화학창재 등 다이아몬드 광학 창재료.o 4"직경이상의 다이아몬드 후막 합성방법 ; 경제적인 합성방법 -DC arc-jet CVD. -modified DC PACVD. -다이아몬드 후막을 이용한 공구의 제작기술 -기존 소결 다이아몬드 공구의 대체가능. -저렴한 공구의 생산 가능.
수용성 에폭시변형 아크릴수지 용액 중합물을 이용한 페인트 제조 및 콘크리트 방수제 제조 페인트용 1. 수용성 속건타입 자연건조형 2. 내약품성, 내수성 및 촉진내후성이 뛰어남, 저원가 방수제용 1. 압축강도가 뛰어남 2. 흡수율 및 안정성 우수하며, 저원가
새로운 산화 화합물 Ln3Ba5Co4O15 (Ln= Nd, Pr, Sm)을 고상 합성법에 의하여 1250℃에서 합성하고 분말 X-선 회절법에 의하여 얻은 테이터를 이용하여 Rietveld Method로 그 결정구조를 분석하였다. 출발 모델은 Nd3.4Ba4.4Co2.2Al1.8O15 구조 였으며 결정 시스템은 hexagonal, P63mc, a=11.632(1), c=6.849(1), V=802.5(1)Å 로 나타났다. .결정구조의 특징은 단위포 내에 CoVICoIV3O15 cluster 가 Ln 과 Ba를 사이에 두고 연결되어 있으며 이 cluster에서 CoVI octahedron 은 3개의 CoVI tetrahedron과 corner sharing을 한다. Ln과 Ba site 사이에 solid solution range가 존재하며 Fe 이나 Mn도 Co 부분적으로 치환될 수 있다. 현재 Fe 치환 실험이 진행중이며 이 경우 자성재료로 응용이 가능 할 것으로 기대된다.
CdS박막은 CdTe태양전지에서 Window layer로 작용하는 n-형 반도체이다. 이 막은 cadmium acetate, ammonium acetate, thiourea, ammonia의 수용액에서 dip coating방식으로 투명전극 기판위에 입히는 CBD(chemical bath depostion)방법으로 제조되고 있다. CdS층은 빛의 투과성으로 높이기 위하여 최대한 얇게 (약 0.1 nm) 정도로 만들어야 하지만 전기적 특성을 위해 두께를 고르게해야 하는 제약조건이 있다. CBD방법으로는 적은 비용으로 넓은 면적에 우수한 성질을 가지는 (optical properties, electrical properties..)층을 제작할수 있는데 그것은 ammonia와 cadmium salt와의 화합물 생성반응으로 인한 화학반응속도제어에 의한 것이다. 하지만 CBD CdS박막의 제조는 수용액상에서 균질하게 형성된 콜로이드가 표면에 기판의 표면에 흡착되어 표면형상을 불균일하게 만드는 단점을 지니고 있다. 본 연구에서는 CdS를 입히는 각 반응조건중에 초음파를 가하여 그것이 CdS의 미세조직에 미치는 연구를 하고자 하였다. 초음파의 영향으로 용액상에서 형성된 hot spot은 국부적으로 높은 온도(5000 K)와 높은 압력(1700 atm)을 가진다. 이렇게 형성된 hot spot들이 생성, 성장, 파괴의 과정을 거치면서 CdS박막표면에 물리적, 화학적 영향을 미칠 것으로 예상하였다. Cd 농도는 0.004∼0.016 M, thiourea농도는 0.005 M로 하였고 NH4OH와 NH4(CH3COO)를 첨가하였다. 각 조건에서 초음파을 가하지 않을 경우와 가한 경우를 비교하였고, 반응온도는 83℃로 일정하게 유지하였다. 초음파가 성장하고 있는 CdS박막에 가해졌을 때 나타난 CdS의 미세구조의 변화는 결정립크기의 감소와 표면균일도의 증가이다. 초음파의 영향으로 CdS박막의 결정립크기는 30∼40 nm 정도로 감소하였고 표면에 흡착된 콜로이드들이 관찰되지 않았다. 그로인해 CdS박막의 성장속도가 감소하였고 포화두께가 1500Å로 감소하였다. 또한 긴 파장영역(520 nm)이상에서의 광투과도가 증가하였으며 이로인해 밴드갭에너지가 2.37 eV에서 2.39 eV로 약간증가됨을 관찰하였다. CdS박막의 결정구조는 Hexagonal(002)/Cubic(111) 우선성장방향에서 초음파의 영향으로 Hexagonal(101) 우선성장으로 변화되었다. 초음파가 반응조건이하의 온도에서도 CdS형성에 영향을 미치는 것이 보고되었는데, 이 연구에서는 40∼56 ℃정도의 온도에서 초음파를 가할 경우 용액의 광투과도가 시간에 따라 변화됨이 관찰되었다. 결과적으로 초음파에 의하여 CBD CdS박막의 단점인 불균일한 표면을 개선할 수 있으며, 반응조건에 따라 영향을 받지 않는 재현성있는 막을 얻을수 있었다. 이 연구를 통하여 반응속도를 빠르게 하면서도 최적조건이 아닐결우에도 균일하고 치밀한 CdS 박막을 만들 수 있었고 이러한 결과는 다른 유사한 박막생산과정에 대해서도 응용될수 있을 것이다.
질화규소계 세라믹스에서 잘 조정된 bimodial 입도분포의 미세조직은 파괴인성을 향상시킨다. 질화규소에서 bimodial 구조의 형성은 1900℃이상의 온도에서 소결되었을 때만 가능한 것으로 알려져있으며 100기압 정도의 가압소결이 필수적이다. 이를위해서는 고가의 가압소결로가 필요하다. 본 연구에서는 비정상 입자성장에 영향을 줄 수 있는 변수로서 SiAlON 과 Si3N4계 조성에서 출발원료의 입도와 β입자량을 조절하여 상압소결로도 bimodial 입도분포를 가진 고인성의 질화규소재료를 개발하기 위하여 출발원료의 입도 및 β입자량이 미세조직 형성에 미치는 영향에 대하여 조사하여, 미세입자를 원료로 사용할 때 1850℃ 질소 상압분위기에서도 같은 조직의 질화규소를 제조할 수 있었다.
환경공해에 대한 규제강화 및 비싼 금속을 회수, 재활용하기 위해 세계적으로 활발한 연구가 진행중이며 고온, 부식성 가스들로 둘러싸인 열악한 조건에서도 사용 가능하다는 장점이 있는 세라믹 담체(필터)와 특수한 기능을 부여하는 세라믹 촉매에 대한 연구가 절실하다. 세라믹 담체로는 Al2O3, ZrO2, CeO2, SiO2, SiC, Cr2O3, zeolite 등과 저온용도의activated carbon(활성탄) 등이 알려져 있으며, 세라믹 촉매로는 CuO, Cu2O, TiO2, V2O5, ZnO, Fe2O3, Fe3O4, K2O 등을 단일조성 또는 혼합조성의 형태로 사용되고 있으며, 용도에 따라 촉매 및 담체의 조성과 구조가 결정된다. 본연구실에서는 세계적인 문제로 대두되어 있는 대기오염의 가장 큰 원인인 NOX와 SO2 가스를 제거하기 위한 CuO 촉매 분말제조공정 기술을 확보하였고, 아울러 알루미나 담체는 polymer의 적절한 첨가를 통해 기공률, 기공 크기를 용이하게 제어할 수 있는 공정을 개발하였다. 적정 담체 및 CuO 촉매 분말의 종류와 코팅방법에 따라 NOX와 SO2 가스의 제거효율이 결정되나, 촉매용 원료의 제조공정에 따른 영향에 대한 연구는 촉매 특성에 대한 연구에 비해 비약한 실정이다. 본 연구실에서는 구형의 기공전구체를 이용하여 최대 기공률(75%)과 기계적 강도를 지닌 alumina 담체의 제조공정을 개발함으로써 기타의 산화물계 담체 제조에 응용가능한 기반기술을 확보하였다. 아울러 CuO 분말제조공정을 확립함으로써 촉매 응용을 위한 기초 기술을 확보하였고, 이를 토대로 다른 산화물 촉매 분말에 대해서도 분말 제조 공정과 분말특성 연구를 광범위하게 진행중이다.
유전체 재료 CuO와 Bi2O3 를 각각 0.15 wt% 첨가한 BiNbO4 를 850 ℃에서 2시간 소결한 경우 유전율은 43, Q*F는 7900, 공진주파수 온도계수는 -3ppm/℃ 였다. 이 조성의 경우 Ag migration현상도 관찰되지 않았다. TiO2 계 조성의 경우 glass frit를 첨가한 ZnO-doped 조성이 900℃ 에서 소결 가능하였다. -. 자성체 재료 CuO와 Bi2O3 를 각각 6, 1 wt% 첨가한 Ni-Zn 페라이트의 경우 900℃에서 소결가능하였다. Ni/Zn 비와 CuO의 첨가량을 변화시키면 투자율 13~300 까지 특성을 발휘하는 조성을 얻을 수 있다. solid loading이 55 wt%인 sheet를 제작하여 60 ℃, 400 kg/cm2 의 적층조건을 사용하면 가장 치밀한 소결체를 얻을 수가 있었다. -. 저항체 재료 RuO2 의 함유량에 따라 결정상의 변화가 관측되고 이에 따라 전기전도기구가 변화하였다. 저항 paste의 점도는 150~180 kcps가 가장 적당하였다. 저항체는 1.7~200 k /□ 의 면저항값을 나타내었다. -. 기계적,열적 평가 적층 복합재료의 이론적 특성과 파괴양상을 예측하였다. 이를 바탕으로 적층복합재료를 만들었을 때 기대되는 강도, 파괴시 변형률, 탄성계수 등이 예측될 수 있었다. 실제로 강도측정장치를 제작하고 파괴실험을 행하였다.
본 과제는 분말을 제조하는 액상반응법의 핵심이 되는 기술을 선별하여 다음과 같은 분말소재의 제조기술을 개발하는데 최종 목표를 두었다: (1) 저압수열합성법에 의한 α-Al2O3(corundum) 단결정분말 (2) 형광체용 희토류산화물 (Eu2O3, Y2O3) (3) 액상법에 미립, 초미립 금속분말 (Ni, Cu, 귀금속) (4) 진공용해에 의한 금속간 화합물 분말 (5) RF plasma를 이용한 분말의 표면개질. 1차년인 당해연도에는 전반적인 문헌조사를 수행하여 기초이론을 확립하였다. 수열합성장치, 다단 mix-settler, 진공용해용 아크爐를 구매 또는 설계, 제작하였다. 수열합성연구에서는 수산화알루미늄을 원료로 사용하여 약 400℃, 20% 이내의 수분 충전율, 280atm이내의 증기압하에서 2시간동안 반응시켜 완전한 hexagonal 구조를 가지는 corundum 단결정분말을 합성하였다. 희토류 산화물연구에서는 부산물로 얻어지는 침출액으로부터 경/중 희토류를 효과적으로 분리정제하였고 아연분말로 Eu를 환원시키고 황산으로 처리하여 EuSO4를 옥살산으로 처리하여 얻은 Eu침전물을 하소하여 순도 99.9%, 입도 2νm정도의 Eu2O3를 얻었다. 미립, 초미립 금속분말연구에서는 AgNO3 및 CuSO4 용액과 환원제인 N2H4 또는 NaBH4 용액을 혼합하여 은과 동 금속분말을 제조하였다. 그리고 입자성장의 예측모델식을 개발하였고 수치해석하였다. 금속간 화합물연구에서는 아크로를 제작하여 Zr1VxMn1-xNi1 과 Zr0.5Ti0.5VxMn1-xNi1 합금을 용해하고 이들 합금의 조성, 조성의 균질화, 수소화반응 및 결정구조 등에 관한 실험을 수행하였다. 분체의 표면개질연구에서는 plasma 전원공급장치, gas flow system, 반응기, exhaust system으로 구성된 plasma 화학증착장치를 설계, 제작하였다. 설치된 장치로 plasma발생실험을 한 결과 안정된 plasma를 얻을 수 있었다.
ㅇ 상압에서 nanosize, microsize 산화물단분산 직접합성 ㅇ Rod, plate 혹은 Spherical 입자모양 ㅇ 고수율 합성: 0.1mole 이상의 반응용액 사용 장점 ㅇ 합성된 단분산분체는 고부가가치 제품생산에 적용 ㅇ 상압에서 분체를 직접제조하므로서 에너지절감 ㅇ 고수율의 분체합성신속침전기술은 다양한분야의 nanosize 혹은 microsize의 균일한 산화물미분체합성에 적용할 수 있는 기술로서, 고순도 고기능성분체의 수입대체효과 및 안정적 원료확보에 기여.
열기관용 부품으로 세라믹/금속 접합체의 응용을 위해서는 높은 접합강도와 신뢰도를 갖는 접합체의 개발이 요구되고 있으며, 본 연구에서는 활성금속 브레이징 방법에 의한 질화규소와 스테인레스 스틸 축간의 고강도, 고신뢰성 접합체를 최적 buffer layer의 개발 및 접합체 설계 기술의 개발을 수행하였다. 연성금속 Cu와 열팽창계수가 작고 소성강도가 큰 Mo를 적층한 Cu/Mo... 다층중간재를 buffer layer로 사용한 질화규소/stainless steel 접합체의 최대 4-점 굽힘강도는 475 MPa이었으며, Cu(0.1mm)/Mo(0.7mm) 다층중간재를 buffer layer로 사용한 접합체의 상온 접합강도는 460 MPa, 400oC에서 접합강도는 400 MPa, torsional strength는 86 Nm 이었으며, Weibull 계수는 15 정도이었다. 질화규소/stainless steel 접합체에서 buffer layer로 사용된 중간재의 열적, 기계적 특성, 중간재의 두께, 중간재의 적층순서가 접합체의 굽힘강도에 결정적 요인으로 작용하였다. 중간재의 적층에 있어서 Cu/Mo... 적층구조를 갖는 buffer layer와 같은 중간재의 열적, 기계적 특성의 배열이 접합체에 발생되는 잔류응력의 완화 및 접합체의 기계적 특성향상에 효과적이었다. Cu/Mo. 다층중간재를 buffer layer로 사용한 질화규소/ stainless steel 접합체의 굽힘강도는 buffer layer 각 중간재의 두께에 따라 크게 다르게 나타나지만, Cu/Mo 구조의 적층수에는 큰 영향을 받지 않았다. Buffer layer를 사용한 질화규소/stainless steel 접합체에서 접합체의 굽힘강도를 향상시켜기 위해서는 접합체내 질화규소에 발생되는 잔류응력의 크기 및 응력집중의 완화가 이루어져야 하며, 접합체에 최대 잔류응력이 buffer layer에 발생되어 접합체의 파괴시 buffer layer내 소성강도가 높은 중간재가 우선적으로 파괴될수 있도록 잔류응력 분포의 재배열이 이루어져야 한다.
연구개발목표: Bi-, YBCO계에서 단속식, 단결정급 고온 초전도체제조 (Jc ≥ 104 A/㎠, 77K, 0 tesla) 1. 에멀죤 증발법에 의하여 고순도와 밀도의 Bi-계 고온상과 저온상 분말의 제조. 2. 업촐기에 의한 압출과 고무몰드에 의한 CIP에 의해 좋은 밀도와 미세구조의 일방향 성장용 선재 제조 3. 일방향성장시 온도구배(G)와 성장속도(R) 비율에 따른 미세구조 분석과 초전도 선재 특성 연구: G/R를 증가(100℃h/cm)로 인한 일방향된 초전도 미세구조. Tc = 81 K Jc = 2500 A/㎠ (G = 3 mm/h) 4. YBCO계 선재의 일방향성장 실험에서 핫존의 온도가 1116℃, G=0.63 mm/h에서 Jc > 104 A/㎠ 값을 얻음. 코일형태의 시편을 일방향 성장시켰으며 액상형성으로 인한 코일의 붙는 문제를 211을 코팅하여 barrier로 삼아 극복 시도. 5. 온도구배(G)를 최대한으로 하기 위하여 국내최초로 LMPG(laser-melted-pedestal- growth) 장비의 설계 제작
Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN)과 Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 (PZN)은 최대유전상수가 각각 18,000과 22,000 (단결정 상태)이며 큐리온도는 -10oC와 140oC인 완화형 강유전체로서, 티탄산 바륨을 대체할수 있는 고유전율의 강유전체로서 차세대 커패시터재료로 각광받고 있다. 본 연구에서는 B자리 전구체법을 사용하여 PMN-PZN계의 전 조성(PZN 제외)에 걸쳐 거의 순수한 페로브스카이트상을 합성하였다. 95% 전후의 밀도를 갖는 소결체를 제조하여 그의 특성을 측정한 결과 PMN의 최대유전상수는 20,000으로 학계에 보고된 결과보다 우수하였다. PMN에 60 mol%까지의 PZN첨가시에는 최대유전상수가 모두 20,000이상이었으며 특히 40 mol%의 첨가시에는 최대 23,000에 이르는 최대유전상수를 얻을수 있었다. 큐리온도는 60 mol%까지의 PZN첨가시에 -5oC (PMN), 19oC (20 mol%까지의 PZN첨가), 43oC (40 mol% 첨가) 및 72oC (40 mol% 첨가)로 거의 직선선적으로 증가하였다. 주사전자현미경에 의한 미세구조 관찰결과 PMN의 평균입자크기는 소결온도에 따라 1.9 m (1150oC), 2.1 m (1200oC) 및 5.5 m (1250oC)로 증가하였다.
본 과제에서는 BaO-TiO2계, Ba(Zn1/3Nb2/3)O3계, SrTiO3를 포함하는 고용체 및 CaTiO3를 포함 하는 고용체의 고주파 유전특성을 연구하여 BaO-TiO2계의 경우 온도계수 +2∼+3ppm/℃의 값을 가지며 유전율이 33.5∼35, Q×fo가 50000 이상인 재료를 개발하였고, Ba(Zn1/3Nb2/3)O3계의 경우에는 유전율 38∼40, Q×fo값이 80000 이상의 특성을 나타내는 조성을 개발하였다. SrTiO3에 La(Zn1/2Ti1/2)O3, LaAlO3등을 첨가하여 온도계수를 0∼5ppm/℃로 조절할 수 있었으며, La(Zn1/2 Ti1/2)O3 첨가시 유전율은 53, Qxf 값은 8400이었고, LaAlO3 첨가시 유전율은 34∼37, Qxf 값은 24000-34000의 값을 나타내었다. 그리고 CaTiO3에 La(Zn1/2Ti1/2)O3, La(Mg1/2Ti1/2)O3, LaAlO3등 을 첨가하여 온도계수 1∼10ppm/℃를 갖고 유전율이 40∼50, Q×fo 값이 28000∼38000인 재료 를 개발하였다. CaTiO3-La(Zn1/2Ti1/2)O3-La2/3TiO3계 고용체 화합물에서는 0.5molCaTiO3 에 La2/3TiO3를 0.05mol 이내에서 첨가하여 유전율 50-52, Q×f0 값 20,000이상 그리고 온도계수가 ± 6ppm/℃ 인 고주파용 유전체를 제조할 수 있었으며, (Li1/2Nd1/2)TiO3- CaTiO3-NdAlO3계 고용체에서는 0.85mol (Li1/2Nd1/2)TiO3에 NdAlO3를 0.1mol 이내에서 첨가하여 유전상수가 100이상이고 Q×f0가 3,500 이상인 온도계수가 안정한 고주파용 유전체를 제조하였다. 한편 그동안 개발한 조성의 양산화 연구를 통하여 시제품을 제작할 수 있었으며, 시제품의 양산화 계획서 작성, 최적 양산화 공정도(Flowchart) 작성, 양산화 공정의 개선등을 이루었으며, 고주파 유전체 자동 측정 system의 개발을 완료하였다
질화규소와 탄화규소는 가장 널리 사용되고 있는 구조재료지만, 높은 경도와 취성때문에 가공비가 많이 들어 부품값이 비싸다. 이때 TiN, TiB2, TiC 같은 것을 넣어 전기 전도성을 띄게 한 다음, 방전가공법으로 가공하면 가공비를 크게 줄일 수 있다. 아울러 질화규소와 탄화규소의 기계적 특성도 좋게할 수 있다. 이에 따라 이번 연구에서 질화규소와 탄화규소를 방전가공할 수 있는 방법을 연구하기 위해, Si3N4-TiN, SiC-TiB2 , SiC-TiC 복합재료를 만들어 전기적, 기계적 특성을 알아보면서, 방전가공에 가장 알맞는 조성을 골랐다. 이중 Si3N4-TiN 복합재료는 가스압소결법으로, SiC-TiB2 , SiC-TiC 복합재료는 가압소결법으로 만들었다. 연구결과 TiN 과 TiB2, TiC를 넣으면 기계적 특성이 나아지고, 전기 저항이 낮아져서 방전가공할 수 있었다. 즉, TiN 과 TiB2, TiC 를 넣으면 파괴강도와 파괴인성이 좋아지고, 전기비저항이 낮아졌다. 파괴는 대부분 입계파괴였으며, 균열이 진행하면서 TiN 과 TiB2, TiC 때문에 균열이 휘어지면서 파괴인성이 좋아졌다. 40 vol% 이상의 강화제를 첨가한 Si3N4-TiN, SiC-TiB2 및 SiC-TiC 복합재료는 10-2 cm 보다 낮은 비저항을 가졌고, 방전가공에 의해 가공시 좋은 가공성을 나타내었다.기계적 특성과 방전가공성을 고려해 볼 때 Si3N4-40vol% TiN, SiC-40 vol% TiB2, SiC-40 vol% TiC 복합재료가 최적조성이라고 생각되었다. 그리고 개발된 Si3N4-TiN, SiC-TiB2, SiC-TiC 복합재료는 방전가공해서 여러가지 die, 내마모부품이나 발열체같은 것들을 만들 수 있을것으로 판단되었다
-SrTiO3는 비저항이 1013cm 인 부도체이지만, dopant를 첨가하여 환원 소결을 하면 특정한 입계특성을 가지는 반도성 소결체가 된다. SrTiO3 는 높은 유전상수(k=100,000)와 낮은 손실계수(0.5%이하)를 가지기 때문에 BL콘덴서 제조에 이용되며 특정한 물질을 입계확산 시킴에의해 우수한 비선형 전류 전압 특성과 서지내량을 가지는 바리스터로 제조된다. 이들 SrTiO3 계 바리스터는 콘덴서 특성을 겸하기 때문에 바리스터로서의 서지 전류흡수 뿐아니라 우수한 노이즈 흡수와 더불어 빠른 인펄스성 에너지의 흡수 기능을 갖게 된다. 본 연구에서는 순도99.9% 이상의 SrCO3, TiO2, Nb2O5 을 출발물질로 하였으며 1400-1550℃ 온도 범위에서 환원 소결하여 반도성 소결체를 제조한 후 이차 열처리를 통하여 Na2O, K2O 등의 받게(acceptor)역할을 할 수 있는 금속산화물을 800-1100℃ 의 온도 범위에서 0.5h-4h을 입계확산시켰다.환원분위기(N2:H2=9:1) 에서 제조된 소결체는 반도성을 나타내었으며 이차열처리한 소결체는 일정크기의 전기적 포텐셜 장벽이 형성되어 문턱전압이 10-70V인 비선형 전류 -전압 특성을 나타내었다.
재료에 전류를 가함으로써 냉각이 가능한 Peltier 효과를 나타내는 열전재료는 전자냉각 분야에 응용하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 전자냉각소자는 열응답 감도가 높고 선택적 냉각이 가능하며 작동부분이 없어 구조가 간단하기 때문에, CCD 촬상소자, IR 센서, 고출력 power transistor, 광통신용 LD 모듈과 같은 전자부품의 냉각에 사용되고 있다. 또한 전자냉각소자는 자동차용 냉장박스, 냉정수기, 김치 저장고 등에 실용화되고 있으며, DNA 배양기, 혈액 보관조, 항온조와 같은 과학장비나 반도체 에칭용액 chiller 등과 같은 산업용 장비에 응용되고 있다. 전자냉각 모듈의 성능은 모듈을 구성하고 있는 p형 및 n형 열전재료의 Seebeck 계수 , 전기비저항 및 열전도도 로 표시되는 성능지수 (Z = 2/)에 의존하며, 열전재료의 성능지수가 증가할수록 전자냉각 모듈의 에너지 변환효율이 증가한다. 현재 전자냉각소자의 제조에는 일방향 응고법으로 성장시킨 Bi2Te3계 단결정 열전재료가 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 Bi2Te3계 단결정 열전재료는 성능지수는 우수하나 기계적으로 취약하여 소자가공시 수율 저하가 문제가 되고 있어, 최근 기계적 강도가 향상된 다결정 열전재료의 제조공정에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구실에서는 기계적 합금화 공정을 이용하여 Bi2Te3계 다결정 열전재료의 제조공정 개발에 관한 연구를 진행중에 있다. 기계적 합금화 공정은 상온공정이기 때문에 기존의 다결정 열전재료 제조공정인 "용해/분쇄"법과 비교하여 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 기존의 "용해/분쇄"법으로 제조한 p형 Bi2Te3계 다결정 열전재료의 성능지수가 ∼2.8 × 10-3/K 인데 반해, 본 연구실에서는 성능지수가 3.3 × 10-3/K로 매우 우수한 p형 (Bi0.2Sb0.8)2Te3 열전재료를 개발하였다. n형 열전재료로는 성능지수가 2.1 × 10-3/K로 기존의 "용해/분쇄"법으로 제조한 열전재료의 값과 동등한 다결정 Bi2(Te0.9Se0.1)3 열전재료를 개발하였다.
ㅇ알루미나상의 무전해니켈 도금 기술 ㅇ티탄산바륨상의 무전해니켈 도금 기술 ㅇ세라믹스상의 화학증착 도금 기술ㅇ세라믹스상에 밀착성이 우수한 금속피막 제작 ㅇ세라믹스의 전기적 특성 부여
알루민산 소다와 규산염을 합성시킴으로서 제올라이트 분자체를 제조할 수 있으며, 특정 접착제를 활용하여 성형시켜 기체분리용 흡착제를 생산한다. 제올라이트는 결정구조를 통해 5A - 10A (10-10m) 크기의 자체 세공이 형성된다. 장점 - 분자체의 특성을 지닌 제올라이트를 합성시킴으로 고부가가치의 흡착제를 제조할 수 있음. - 여러 형태의 제올라이트를 합성하는 기술 확립 - 이온교환을 통한 촉매 및 이성체 분리에 사용 가능기체상태의 특정 물질 분리 및 회수 - 대기오염 가스 회수에 의한 환경오염 제거 및 회수 - 수입 대체 효과
최종제품으로 사용되는 소결체의 우수한 물성을 기대하기 위해서는 원료로 사용되는 분말의 특성의 제어는 매우 중요하다. 본 연구에서는 구조용재료로써 주목을 받고 있고 최근에는 전자세라믹스 영역으로까지 적용범위를 넓혀가고 있는 탄화규소와 질화규소의 복합분말을 제조하였다. 분말의 특성을 효과적으로 제어하기 위하여 졸겔법에 의하여 얻어진 구형의 겔분말을 열처리를 함으로써 복합분말을 합성하였다. 단분산 구형의 겔분말은 PTMS와 TEOS를 물, 메탄올, 암모니아 혼합용액에 투입하여 반응시킴으로써 제조하였다. 질소분위기 1500 oC에서 8시간 열처리 함으로써 겔분말은 Si3N4/C의 복합분말이 생성되었으며, 이 분말을 다시 알곤분위기, 1400 oC에서 2시간 열처리 행함으로써 Si3N4/SiC 복합분말을 합성할 수 있었다. 열처리를 통하여 얻어진 복합분말은 구형의 겔분말의 형상을 그대로 유지하였으며, 약간의 크기가 확인되었다. 본 연구에서는 열처리시 겔분말의 거동과 얻어진 복합분말의 특성을 분석하였다.
GaN을 중심으로한 III-V 질화물 반도체는 자외선에서 가시광선 영역에 이르는 발광영역을 가지고 있어 발광다이오드, 레이저 다이오드 등의 응용가능성이 높은 물질이다. III-V 질화물 반도체는 적합한 기판이 없어서 격자상수의 차이가 큰 사파이어 기판을 사용하게 되는데, 저온 완충막을 이용한 2단계 성장법으로 소자제조가 가능한 박막을 성장시키고 있다. 최근에 사파이어 기판을 암모니아나 질소플라즈마로 전처리하는 공정이 후속 성장되는 GaN 박막의 물성에 큰 영향이 있음이 보고되고 있다. 본 연구에서는 700℃에서 120W의 질소플라즈마로 사파이어 기판을 전처리할 때, 사파이어 기판 표면에 얇은 AlN 층이 형성되었다. 질소 플라즈마로 전처리하지 않은 기판에서는 저온 GaN완충막이 3차원적인 성장양상을 보였으며, 거친 표면을 가졌다. 그러나 AlN층이 형성된 기판위에서는 저온 완충막이 2차원적으로 성장하면서 고온성장에서 나타나는 안정형상인 truncated hexagonal pyramid 형태를 나타내었다. AlN 층이 표면에 존재하여 격자상수를 줄여주고 계면에너지를 낮추어 안정적인 2차원적인 성장을 증진시키므로 평활한 표면 및 우수한 결정성을 지닌 저온 GaN 완충막을 얻을 수 있었다.