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재료 > 기타 세라믹재료
원료분말의 종류가 단순하면서도 제조 공정이 간편한 조성물로서 품질 계수, 유전율, 안정된 공진 주파수의 온도 의존성의 전기적 특성이 향상된 고주파 유전체 자기 조성물을 제조할 수 있도록 한다. <구성>99%의 순도를 갖는 산화지르코늄, 산화티탄 및 산화주석을 일정 비율로 섞어, 나일논 자와 산화지르코늄 볼을 이용 플레너터리 밀로 약 2시간동안 혼합한 후, 혼합된 슬러리는 건조 후 조성에 따라 섭씨 1000-1200도에서 하소한 후 분쇄한다. 분쇄된 혼합 분말을 건식 프레스로 성형하고 성형 시편을 섭씨 1500-1800도의 온도에서 소성한 후 적당한 냉각 속도로 냉각하여 섭씨 1250-1400도의 온도 범위에서 어닐링한다. <효과>위치 변위 시스템이나 유전체 공진기의 재료로 유용하게 이용될 수 있다.1. Zr1－xSnxTiO4계 유전체 자기조성물로서 x는 몰(mol)비로 0.1 ≤ x ≤ 0.4인 것을 특징으로 하는 고주파 유전체 자기조성물.청구항 2. Zr1－xSnxTiO4계 조성으로서 x는 몰(mol)비로 0.1 ≤ x ≤ 0.4의 조성이 되도록 원료분말을 혼합하여 하소한후 1500~1800℃에서 소성하고, 소성 후 냉각중에 1250~1400℃의 온도범위에서 어닐링한 다음 상온에 이르기까지 급냉함을특징으로 하는 고주파 유전체 자기조성물의 제조방법
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- 한국과학기술연구원
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- 2000-12-15
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재료 > 기타 세라믹재료
압전 복합 재료를 PZT압전 세라믹스와 PVdF 압전 고분자 사이의 결합력 증진을 위해 실란을 결합제로 첨가하는 한편 고분자 매트릭스 내에서의 전기 전도도 향상을 위해 카본 미립자를 첨가한 원료 조성을 대량 생산이 용이한 압출 성형법을 이용하여 유연성 있는 0-3 연결성을 갖는 쉬트형으로 제조할 수 있도록 한다. <구성>78.5용량%의 PVdF 고분자 매트릭스에 20용량%의 PZT 분말과 1.5용량%의 카본을 균일하게 분산시킨 후, 고온용 압출 성형기를 사용하여 섭씨 210도에서 약100 마이크로미터의 두께의 쉬트형으로 제조한다. 이 때, PZT 원료는 압전 트랜스튜서용으로 사용되는 조성의 하소된 분말을 섭씨 1250도에서 2시간 동안 소결시킨 후, 증류수를 사용하여 비분쇄한 후 건조한 실란을 첨가하여 만든다. <효과>압출 성형법에 의해 제조됨에 따라 대량 생산이 용이해 진다.1.압전세라믹스 입자를 압전 고분자내에 분산시켜 복합화한 압전 세라믹-고분자 복합재료에 있어서, 아번 고분자로 PVdF를 메트릭스로 하여 치대 5중량%의 실란이 첨가된 PZT압전 세라믹스 입작 10~60 용량%분산됨고 아울러 최대 3용량%의 카본이 첨가되어 이루어짐을 특징으로하는 압전 세라믹-고분자 복합재료.2.압전 세라믹스 입자를 압전 고분자 내에 분산시켜 복합화한 압전 세라믹-고분자 복합재료의 제조방법에 있어서 PZT 압전 세라믹스에 최대 5중량%의 실란을 알콜과 함께 첨가하여 PZT입자의 표면에 실란이 코팅되도록한 후,PVdF 압전 고분자에 10~60용량%의 실란처리된 PZT와 최대3용량%의 카본미립자를 첨가하여 건식 혼합한 다음 압출성형법으로 50~300㎛두께의 쉬트형으로 성형함을 특징으로 하는 압전 세라믹-고분자 복합재료의 제조방법.3.제2항에 있어서, 압출성형시의 온도는 210 ℃인 것을 특징으로 하는 압전 세라믹-고분자 복합재료의 제조방법.
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- 한국과학기술연구원
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- 2000-12-15
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재료 > 기타 세라믹재료
본 발명은 습동부품의 제조방법에 관한 것이다.특히 세라믹의 우수한 내마모특성을 이용하기 위하여 밸브리프트, 태핏, 캠팔로우어, 로커아암등과 같이 습동면을 가지는 마모부품인 금속본체에 세라믹을 접합시키는 습동부품의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 디젤엔진의 밸브 리프터, 태핏, 캠팔로우어, 로커아암 등과 같이 습동면을 갖는 마모부품을 제조하면 접합시 접합온도를 부피변태시작점과 완료점 사이에 적당히 선택하고 접합유지시간을 조절하여 주므로써 습동면에 형성되는 크라운의 값을 용이하게 제어할 수 있게 된다.
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- 2000-12-15
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재료 > 기타 세라믹재료
본 발명은 습동부품의 제조방법에 관한 것으로, 특히 세라믹의 우수한 내마모특성을 이용하기 위하여 밸브리프트, 태핏, 캠팔로우어, 로커아암등과 같이 습동면을 가지는 마모부품을 금속본체에 세라막을 접합시키는 습동부품의 제조방법에 관한 것이다.본 발명을 이용하여 디젤엔진의 밸브 리프터, 태핏, 캠팔로우어, 로커아암 등과 같이 습동면을 갖는 마모부품을 제조하면 접합이 형성되는 잔류응력을 간단한 공정변수인 냉각속도와 고온에서의 열처리를 이용하여 조절함으로써 크라운의 크기를 조절할 수 있다.
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- 2000-12-15
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재료 > 기타 세라믹재료
본 발명은 적층형 복합소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 종래에는 후막적층기법을 사용하여 공정이 복잡한 문제점과, 회로의 전기적 특성을 미세 조정하는 것이 용이하지 않은 문제점 및 이종 재료간의 동시소성에 의한 박리 및 열팽창률의 차이에 따라 휨이 발생하는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 인덕터 패턴과 캐패시터 패턴이 형성된 후막을 그 성질이 다른 후막이 상호 성질이 같은 후막의 사이에 위치하도록 세 개의 층으로 적층하여 소성에 의한 휨을 감소시키는 효과가 있다.1.다수개의 인덕터패턴을 포함하는 인덕터 후막과, 캐패시터패턴을 포함하는 캐패시터 후막을 적층하여 구성되는 적층형 복합소자에 있어서, 상기 인덕터 후막과 캐패시터 후막을 성질이 다른 하나의 후막이 성질이 같은 두 개의 후막 사이에 위치하도록 세 개의 층으로 적층한 것을 특징으로 하는 적층형 복합소자.2. 제 1항에 있어서, 상기 인덕터패턴은 3/4회전인 것을 특징으로 하는 적층형 복합소자.3.그린 시트에 은을 도포하여 인덕터패턴 및 캐패시터패턴과 인덕터 및 캐패시터 내부전극을 형성하는 단계와; 상기 인덕터패턴 및 캐패시터패턴이 형성된 그린 시트에 스루홀 방법을 사용하여 천공하고 각 패턴을 연결하여 인덕터 후막 및 캐패시터 후막을 형성하는 단계와;상기 인덕터 후막과 캐패시터 후막을 그 성질이 다른 하나의 후막을 상호 성질이 같은 두 개의 후막사이에 위치하도록 세 개의 층으로 적층하는 단계와;상기 적층된 후막에 은을 도포하여 외부전극을 형성하고 소성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 적층형 복합소자 제조방법.4. 제 3항에 있어서, 그린 시트는 Ni-Zn-Cu계의 연자성 세라믹 조성과 TiO₂계 저온소결 유전체 세라믹 조성의 합성 원료 분말을 40~60W/O의 유기바인더와 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 적층형 복합소자 제조방법.5.제 3항에 있어서, 적층된 후막을 동시 소성하는 단계는 800~900℃에서 2시간동안 소성하는 것을 특징으로 하는 적층형 복합소자 제조방법.6. 제 3항에 있어서, 외부전극을 소성하는 단계는 800℃에서 10분간 소성하는 것을 특징으로 하는 적층형 복합소자 제조방법.
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- 한국과학기술연구원
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- 2000-12-15
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재료 > 기타 세라믹재료
<목적>금속 알콕시드의 알콕시드 리간드가 베타 디케톤으로 치환된 전구체를 가수 분해 및 중합 반응시켜 입자 크기가 작은 졸을 제조하고, 이 졸을 겔화하여 소결함으로써 미세 기공의 세라믹막을 제조한다. <구성>반응성이 큰 알루미늄족(알루미늄) 또는 전이 금속(티탄) 알콕시드의 알콕시드 리간드를 알킬의 탄소수가 1-6인 알킬아세토아세테이트 또는 탄소수가 6 이상인 2,4-알칸디온 및 3,5-알칸디온 등과 같은 베타 디케톤으로 치환시켜 반응성이 조절된 전구체를 얻고, 이 전구체를 이소프로판올, n-프로판올, n-부탄올과 같은 용매 및 질산의 존재하에 가수 분해 및 중합 반응시켜 입자 크기가 3 NM 이하의 작은 고분자졸을 얻고, 이 졸을 겔화하여 소결함으로써 평균 기공 크기가 4 NM 이하의 미세 기공을 갖는 세라믹막을 제조한다. 즉, 베타 디케놀 치환기의 수를 늘리거나 줄여 원하는 반응성의 전구체를 합성함으로써 원하는 형태의 고분자졸의 제조가 가능해지고, 적당한 반응성과 입체 장애를 갖는 전구체를 사용하여 가수 분해 반응이 속도 및 중합 반응에서의 중합도를 조절함으로써 입자 크기가 작은 졸을 얻게 된다.1. 금속 알콕사이드의 알콕사이드 리간드를 베타 디케톤으로 치환시켜 전구체를 얻고, 이 전구체를 용매 및 산의 존재하에 가수 분해 및 중합 반응시켜 입자 크기가 작은 졸을 얻고, 이 졸을 겔화하여 소결하는 것을 특징으로 하는 미세 기공을 갖는 세라믹막의 제조 방법.2. 제1항에 있어서, 금속 알콕사이드가 알루미늄족 금속 알콕사이드 및 전기 금속 알콕사이드 중에서 선택되는 것인 방법.3. 제2항에 있어서, 금속 알콕사이드가 알루미늄 알콕사이드 또는 티타늄 알콕사이드인 것인 방법. 4. 제1항에 있어서, 베타 디케톤이 알킬의 탄소수가 1 내지 6인 알킬 아세토아세테이트 또는 탄소수가 6 이상인 2.4-알칸디온 및 3.5-알칸디온 중에서 선택되는 것인 방법.5. 제1항에 있어서, 용매는 이소프로판올, n-프로판올 및 n-부탄올 중에서 선택되고, 산은 질산인 것인 방법. 6. 제1항 또는 제 5항에 있어서, 가수 분해 및 중합 반응은 전구체 1몰 당 용매 15내지 40몰, 질산 0.1 내지 1몰 및 물 1 내지 10몰의 존재 하에 수행되는 것인 방법. 7. 제1항에 있어서, 소결은 150-600℃의 온도에서 수행되는 것인 방법.8. 제1항에 있어서, 졸의 평균 입자 크기가 레이저 광산란법으로 측정할 때 3nm 이하인 것인 방법.9. 제1항에 있어서, 소결된 세라믹막의 평균 기공 크기가 수온 기공 측정기로 측정할 때 4nm 이하인 것인 방법.
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- 한국과학기술연구원
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- 2001-01-17
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재료 > 기타 세라믹재료
[구성]본 발명은 네트워크 어레이 및 그 제조방법에 관한 것으로, 종래의 도선단자형 네트워크 어레이는 캐패시터 칩이나 단체 캐패시터를 단순히 조합하여 사용함으로써 회로에서 차지하는 면적이 크며, 표면실장 마운터로 인쇄회로기판에 표면실장하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 절연기판 또는 유전체 기판을 사용하여 그 절연기판, 유전기판의 상부에 후막스크린 인쇄를 이용하여 도체 전극 및 저항체를 구성하며, 필요에 따라 다수의 기판을 적층하여 다수의 저항, 캐패시터 또는 저항 및 캐패시터를 하나의 칩에 제조함으로써, 그 어레이 면적을 최소화하는 효과와 아울러 표면실장 마운터를 사용하여 용이하게 표면실장함으로써 제조원가를 절감하는 효과가 있다.일반적으로, 네트워크 어레이는 세라믹 기판위에 저항, 캐패시터 또는 저항 및 캐패시터의 조합으로 제조되며, 브이티알,오디오기기, 컬러티브이, 라디오 등에 구비되어 정전노이즈 방지에 사용되고, 컴퓨터 관련기기에서는 전자장해 방지용,통신기기에서는 노이즈 제거용으로 사용되며, 종래의 네트워크 어레이는 캐패시터 칩이나 단체 캐패시터를 단순히 조합하는 도선단자형을 사용하여 상기한 전자기기의 노이즈 제거, 정전노이즈 및 전자장해를 방지하였다. 그러나, 상기한 바와 같이 도선단자형 네트워크 어레이는 캐패시터 칩이나 단체 캐패시터를 단순히 조합하여 사용함으로써 회로에서 차지하는 면적이 크며, 표면실장 마운터로 인쇄회로기판에 표면실장하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 네트워크 어레이의 면적을 줄이고 인쇄회로기판에 자동으로 실장하는 것이 가능한네트워크 어레이 및 그 제조방법의 제공에 그 목적이 있다.
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- 한국과학기술연구원
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- 2001-01-17
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재료 > 기타 세라믹재료
[구성]본 발명은 더욱 향상된 품질계수(Q), 유전율(K)과 공진주파수의 온도계수(τf)를 얻기 위하여, 90에서 99몰%의 (ZrxSny)TizO4(x+y+z=2, 0.6≤x≤1.0, 0≤y≤0.4, 0.6≤z≤1.4)를 주성분으로 하는 유전체 자기 조성물에 0.5에서 5.0몰%의 산화마그네슘 및 0.5에서 5.0몰%의 산화탄탈륨 또는 0.5에서 5.0몰%의 산화니오비늄의 복합물이 첨가되고 이에 부가하여 0.75에서 1.5중량%의 산화아연이 가해져 소결된 고주파용 유전체 자기 조성물을 제공한다.1. 90에서 99몰%의 (Zr(x)Sn(y))Ti2O4(x+y+z=2, 0.6≤z≤1.0, 0≤y≤0.4, 0.6≤z≤1.4), 0.5에서 5.0몰%의 산화마그네슘, 0.5에서 5.0몰%의 산화탄탈륨 및 0.75에서 1.5중량%의 산화아연으로 이루어지는 고주파용 유전체 자기 조성물.2. 제 1항에 있어서, (Zr(x)Sn(y))Ti2O4(x+y+z=2, 0.6≤z≤1.0, 0≤y≤0.4, 0.6≤z≤1.4)의 양이 98.5에서 98몰%인 고주파용 유전체 자기 조성물.3. 제 1항에 있어서, 상기 산화마그네슘의 양이 1.0에서 1.5몰%인 고주파용 유전체 자기 조성물.4. 제 1항에 있어서, 상기 산화탄탈륨의 양이 1.0에서 1.5몰%인 고주파용 유전체 자기 조성물5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 x,y,z가 x=0.8, y=0.2및 z=1.0인 고주파용 유전체 자기 조성물.6. 90에서 99몰%의 (Zr(x)Sn(y))Ti2O4(x+y+z=2, 0.6≤z≤1.0, 0≤y≤0.4, 0.6≤z≤1.4), 0.5에서 5.0몰%의 산화마그네슘, 0.5에서 5.0몰%의 산화니오비늄 및 0.75에서 1.5중량%의 산화아연으로 이루어지는 고주파용 유전체 자기 조성물.7. 제 6항에 있어서, 상기 (Zr(x)Sn(y))Ti2O4(x+y+z=2, 0.6≤z≤1.0, 0≤y≤0.4, 0.6≤z≤1.4)의 양이 98.5에서 98몰%인 고주파용 유전체 자기 조성물.8. 제 6항에 있어서, 상기 산화마그네슘의 양이 0.75에서 1.25몰%인 고주파용 유전체 자기 조성물9. 제 6항에 있어서, 상기 산화니오비늄의 양이 0.75에서 1.25몰%인 것을 특징으로 하는 고주파용 유전체 자기 조성물10. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 x,y,z 가 x=0.8, y=0.2및 z=1.0인 고주파용 유전체 자기 조성물.
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- 한국과학기술연구원
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- 2001-01-17
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재료 > 기타 세라믹재료
[구성]파이로클로(pyrochlore) 구조인 Pb2Ru2O6.5 계의 원료 분말 70중량%와, 결합제(binder) 20중량% 및 유기용매 10중량%를 혼합하거나, 또는 5중량%의 RuO2 분말과 95중량%의 유리 프릿트(SiO2-Bi2O3-CaO-Na2O )가 단순 혼합된 원료분말에 위와 같은 결합제 및 유기용매를 혼합하는 방법으로 저항체용 페이스트를 제조하였다. 이러한 페이스트를 알루미나, 유전체·자성체기판에 후막의 형태로 처리하고, 그 저항제를 고온·장시간의 열처리로 동시소성하여, 계면이 안정하고 전기적 특성이 양호한 후막저항체를 제조하였다. 또한, 도전상과 절연상의 혼합비율을 조절함으로써, 넓은 저항범위를 가지는 후막 저항체의 조성을 개발하였다.1. PbO 60-65중량%, Al2O3 2.5-7.5중량%, SiO2 21.5-30.5중량%, CaO 1중량%및 RuO2 5-10중량%로 이루어진 저항체용 페이스트 분말.2. PbO 60-65중량%, Al2O3 2.5-7.5중량%, SiO2 21.5-30.5중량%, CaO 1중량%의 조성으로 된 유리 프릿트 분말과 5-10중량%의 RuO2분말을 혼합하여,용융 및 급냉시키는 것을 특징으로 하는 저항체용 페이스트 분말 제조 방법.3. PbO 60-65중량%, Al2O3 2.5-7.5중량%, SiO2 21.5-30.5중량%, CaO 1중량%및 RuO2 5-10중량%로 이루어지는 분말 70중량%과, 유기 결합제(vehicle)20중량%및 유기 용매 10중량%의 혼합물로 이루어지는 틱소트로피(thixotropy)성질을 가지는 저항체 페이스트.4. RuO2분말 5-10중량%와 유리 프릿트(SiO2-Bi2O3-CaO-Na2O)90-95중량%으로 이루어지는 분말 70중량%, 유기 결합제(vehicle)20중량%및 유기 용매 10중량%의 혼합물로 이루어지는 틱소트로피(thixotropy)성질을 가지는 저항체 페이스트.5. 알루미나 기판 상에 제 3항 또는 제 4항에 의한 저항체용 페이스트를 후막처리하여, 그를 매시간당 300-1200℃이니 승온율로 850-920℃까지 승온하여, 10-120분간 유지한 후, 매시간당 200-400℃로 냉각시켜 소성함으로써, 다양한 범위의 소결 면저항을 가지는 저항체를 만드는 것을 특징으로 하는 후막 저항체 제조방법.6. 제 5항에 있어서, 상기 알루미나 기판 상에 스크린 프린터를 이용하여 전극(은 페이스트)을 형성하고, 저항체를 후막처리하여, 상기 전극과 저항체를 동시에 상기와 같은 방법으로 소성하는 것을 특징으로 하는 후막 저항체 제조방법.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-01-17
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
초록 정보 <목적>이 발명은 프린터 헤드, 압전부저, 스피커 등에 변환 소자로 사용되는 압전 엑츄에이터로 경사기능을 부여한 것이다. <구성>압전 액츄에이터는 Pb1-xLax(ZryTi1-y)1-(x/4)O3의 일반조성식을 가진 aPbO+ bLa2O3+cZrO2+dTiO2 (0.89≤a≤0.94, 0.06≤b≤0.11, 0.55≤c≤0.70, 0.30≤d≤0.45)계 압전 세라믹 재료인 PLZT를 사용하고 서로 다른 두 조성의 PLZT 판간에 경계면이 경사적으로 존재하는 것이다. 그 제조방법은 압축성형에 의해 서로 다른 조성의 압전 세라믹(1)(2)을 적층하고, 고온 소결을 통해 두 층의 접합부에 열적확산에 의한 경사 조성층(3)을 형성하고, 압전 세라믹층의 표면에 전극(4)(4')을 형성시키는 공정으로 구성되어 있다.1. 서로 다른 조성을 갖는 압전 셰라믹 적층체의 접합부에 두께방향을 따라 완만하게 조성이 변화하는 경사 조성층이 형성되어 이루어지는 경사기능 압전 액츄에이터에 있어서, 상기 압전 세라믹 적층체는 PLZT계의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 PLZT계 경사기능 압전 액츄에이터2. 제 1항에 있어서, PLZT계의 조성은 Pb(1-x)La(x)(Zr(y)Ti(1-y)(1-x/4)O3의 일반조성식에 의거한 aPbO+bLa2O3+cZrO2+dTiO2로서 0.89≤a≤0.94, 0.06≤b≤0.11, 0.55≤c≤0.70, 0.30≤d≤0.45인 것을 특징으로 하는 PLZT계 경사기능 압전 액츄에이터.3. PbO, La2O3, ZrO2와 TiO2의 혼합, 분쇄, 건조에 이은 하소공정을 거쳐 얻어진 하소분말을 사용하여 서로 조성을 달리하는 압전 세라믹 적층계를 압축성형한 다음, 이 성형체를 1200~~1325℃의 온도에서 2시간 가량 소결하여 적층체의 접합부에 열적확산에 의한 경사조성층을 형성한 후, 소결체의 양면에 전극을 형성함을 특징으로 하는 PLZT계 경사기능 압전 액츄에이터의 제조방법.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-01-17
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
새로운 원로계로서 직접법에 의해 경제적이며 대량생산이 가능한 디실라알칸 계열의 메틸클로로실란알칸들 그리고 메틸클로로알칸을 환원하여 합성하는 메틸실라알칼들을 출발물질로하여 이들을 750-1,600도C의 온도범위에서 열부해 반응시킬 때 구형의 고순도 베타 탄화규소 미세분말을 반응관 벽에 부착시킴없이 높은 수득률소서 제조하는 것이다.메틸실라알칸들을 단독을 또는 두가지 이상 혼합하여 운반기체를 사용하여 열분해 시키는 것으로 구성된다. 원료가 실라알칸이며 테트라메틸실란이나 다른 규소 화합물을 사용하는 방법에 비하여 규소에 대한 탄소의 비중이 과량이 아니므로 제품에 과량의 탄소가 남아있지 않아 고순도의 탄화규소 미세분말을 얻을 수 있다.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-01-17
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
<목적>서로 다른 전기적 특성을 갖는 이종의 페라이트를 혼합, 소결하여 소결 페라이트의 전체 손실을 증가시킴으로써 전파 흡수재료의 정합 두께를감소시킨다. <구성>서로 다른 투자율을 갖는 Ni-Zn계 페라이트 분말과 Mn-Zn계 페라이트 분말을 각각 900도의 온도에서 하소하여 안정한 스피넬상을 형성한 후,Ni-Zn/Mn-Zn 혼합비(wt%)가 90/10-10/90으로 되도록 혼합하여 1150도의 온도에서 1시간 동안 소결하여 얻어진 혼합 소결체로 구성한다. <효과>페라이트 소결체내의 조성물의 균일함에 의한 복소 투자율의 허수부를 증가시켜 전체적인 손실 증가를 유도하고, 이같은 손실 증가에 의해전파 흡수체의 정합 두께를 감소시킬 수 있다.1. 서로 다른 투자율을 갖는 Ni-Zn계 페라이트 분말과 Mn-Zn계 페라이트 분말을 각각 900℃에서 하소하여 안정한 스피탤상을 형성한 후 Ni-Zn/Mn/Zn 혼합비(wt%)가 90/10~10/90로 되도록 혼합하여 1150℃에서 1시간동안 소결하여 얻어진 혼합소결체로 이루어짐을 특징으로 하는 박판형 전파흡수체.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-01-17
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
본 발명은 별도의 고압을 가하지 않고 내부 전극 형성 용융 금속의 자발적인 주입이 가능하도록 한 주입 전극법에 의한 적층 세라믹 축전기의 제조 방법에 관한 것이다.<구성>종래 미국 특허 제 4030004등과 같이 용융금속 주입 방법에 의한 내부 전극을 형성한 적층 콘덴서는 소결을 통해 형성된 기공층 내부로 용융 금속이 주입되기 위해 10기압 이상의 고압을 가해야 하기 때문에 복잡한 장치와 공정을 수반하여 대량 생산이 어렵다. <효과>유사 전극 물질 2NiCO3-3Ni(OH)2-4H2O와 카본 블랙 혼합물이 도포된 유전체층을 적층 소결하여 생성된 기공층에 용융 금속을 주입하는 적층 세라믹 축전기의 제조에서 기공층 내부로 주입되는 금속으로 저온 용융 금속인 납,주석 및 납과 주석의 합금을 사용하는데 이들 금속이 기공층 내부로 채워지기 위해서는 기공층 형성재가 주입 금속간의 표면에너지 보다 높아야 한다. 기공층 표면에 금속을 포함시킴으로써 표면에너지를 증가시킬 수 있으나 세라믹 소결체의 소결 도중에 그 금속은 산화되어 표면 에너지가 다시 낮아지게 되기 때문에 소결 중에 산화된 금속을 환원 분위기에서 열처리 하여 다시 환원시키면 기공층이 높은 표면 에너지를 유지하여 별도의 고압을 가하지 않고 주입이 자발적으로 이루어지게 된다. 여기서 기공층 재료로는 소결시에 산화물이 형성되나 유전체가 환원되지 않을 정도의 낮은 온도에서 쉽게 환원되는 금속 산화 니켈을 사용한다.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-01-17
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본 발명은 위치변위시스템(global positioning system) 및 유전체 공진기등의 재료로 사용되는 ZrO2 - Tio2 - Y2O3계 고주파용 유전체 자기조성물 및 제조방법에 관한 것이다.일반적으로 고주파용 유전체 자기조성물은 고주파 집적회로 또는 유전체 공진기의 재료로 많이 사용되고 있는데, 이와같이 고주파용으로 사용되는 유전체 재료에서는 더욱 더 향상된 품질계수(Q)와 유전율(k) 및 안정된 공진주파수의 온도의존계수(Tf)가 요구되고 있다.종래의 고주파용 유전체 자기조성물중에서 미국특허 제4665041호는 우수한 유전특성을 나타내는 것으로 알려지고 있는데,이는 기존에 발표된 산화티탄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2)산화주석(SnO2), 산화니켈(NiO)로 이루어진 기본조성에 산화아연(ZnO), 산화안티몬(Sb2O3), 산화나이오븀(Nb2O5), 산화탄탈륨(Ta2O5) 및 산화텅스텐(WO3)등이 첨가되어 이루진 조성이다.그러나, 상기 유전체용 자기조성물은 품질계수(Q)는 상당히 증가되었으나 유전상수(k)가 40이하의 낮은 값을 나타내며 또한 여러 종류의 원료분말이 사용됨에 따라 제조비용이 많이 들고 정밀한 공정제어에 어려움이 따르는 등의 문제점을 지니고 있다.따라서, 본 발명은 상기 종래의 고주파용 유전체 자기조성물이 지니고 있는 제반 문제점을 해결하기 위하여 조성물 제조공정을 개선하여 40이상의 유전율(k)과 품질계수(Q) 및 안정된 공전주파수의 온도의존계수(Tf)를 갖는 고주파 유전체 자기 조성물 및 그 제조방법을 제공함에 발명의 목적이 있다.본 발명의 고주파 유전체 자기조성물은 산화지르코늄(ZrO2), 산화티탄(TiO2) 및 산화아트륨(Y2O3)으로 구성된 기본조성물Zr1-x/2Ti1-x/2YxO4-x/2(0〈X〈0.1)에 소결조제로 산화아연(ZnO), 산화나이오븀(Nb2O5) 및 산화니켈(NiO)의 합이 0 내지 2중량%첨가된 조성이다.상기 기본조성물 Zr1-x/2Ti1-x/2YxO4-x/2에서 만일 X〉0.1로 되는 경우에는 유전율(k) 및 품질계수(Q)값이 급격히 감소하며 X=0인 경우, 즉 순수한 티탄산 지르코늄(ZrTiO4)은 소결상태가 불량하므로 바람직한 X의 범위는 0〈X〈0.1이다.그리고, 본 발명에서 소결조제의 함량이 2중량%를 초과하게 될 때에는 품질계수(Q)값이 나빠지게 되므로 소결조제의 함량은 2중량%이하가 바람직하다.본 발명의 고주파 유전체 자기조성물의 제조과정은, 먼저 주조성과 소결조제 원료분말을 상기 본 발명 자기조성물의 범위내로 평량하여 혼합한 후에 1100 ∼ 1400℃에서 하소하고 이를 분쇄하여 성형한 다음 1300 ∼ 1600℃의 산소분위기에서소성한후 900 ∼ 1200℃의 온도범위에서 급냉하는 공정으로 이루어진다.이와 같은 제조과정을 통해 얻어진 본 발명의 고주파 유전체 자기조성물은 9㎓에서 유전율(k)이 40이상, 품질계수(Q)가4000이상을 나타내며 비교적 안정된 공진주파수의 온도의존성을 나타낸다.일예로 본 발명의 Zr0.97Ti0.97Y0.6O3.97조성물을 산소분위기의 1460℃에서 2시간 소성 후 1200 ∼ 900℃의 온도범위에서 급냉하게 되면 9㎓에서 품질계수(Q)가 6100, 유전율(k)이 42.5의 매우 우수한 특성을 나타낸다.따라서 본 발명의 고주파 유전체 자기조성물은 특히 위치변위시스템이나 유전체 공진기의 재료로 유용하게 사용될 수 있다.본 발명 고주파 유전체 자기조성물의 구체적인 제조공정과 제반특성은 다음의 실시예에 의해서 보다 명확하게 이해될 것이다.실시예99%이상의 순도를 갖는 주조성과 소결조제의 원료분말을 아래의 표 1과 같은 비율로 평량한 후, 평량된 분발을 나일론 자(jar)와 산화지르코늄 볼을 이용하여 플래너터리 밀(planetary mill)로 약 2시간 혼합하였다.이대 분산매로 증류수를 사용하였으며, 잘 혼합된 슬러리는 건조 후 조성에 따라 1100 ∼ 1400℃에서 하소 후 이를 적절한 크기로 분쇄하였다.분쇄된 혼합물을 1ton/㎠의 압력으로 건식프레스로 성형해서 직경 10.0㎜, 두께 4.0㎜, 4.5㎜, 5.0㎜의 시편을 형성하였다.다음, 성형시편을 1300∼ 1600℃의 산소분위기 중에서 소성한 후 900 ∼ 1200℃의 온도범위에서 급냉하였다.이때, 산소분위기에서 소성하지 않으면 품질계수(Q)가 저하된다.이와같은 공정을 통해 얻어진 시편의 양면을 평탄하게 연마하여 Hakki Coleman법에 의하여 8.5 ∼ 9.5㎓범위에서 유전율(k), 품질계수(Q) 및 공진주파수의 온도의존성(Tf)을 측정하였는 바, 그 결과는 표 1에 나타나있다.표1. 유전체 자기조성물 시편의 조성및 특성.[표 1]- *는 비교예 시편임.- 시편의 조성은 ZrTiYO의 기본조성물에 소결조제로 NbO,NiO,ZnO가 첨가된 것으로 기본조성물의 무게를 100으로 보고 소결조제의 야을 무게비로 첨가한다.- 수축이란 다음과 같이 계산한다.D : 소결 후 원판직경Do : 소결 전의 원판직경- 시편 6의 비교예는 산소공급없이 소결한 조성에 대1.주성분이 Zr1-xSnxTi1 + YO4인 유전체 자기 조성물로서 X가 몰비로 0.1〈x〈0.3이고,-0.1〈Y〈0.1이고, 주성분의 무게 100에 대한 소결제로서 산화망간(MnO2)3중량% 이하와, 산화니켈(NiO) 및 산화안티몬 (Sb2O3)을 총량 2중량% 이하로 함유하고 고주파 유전체 자기조성물.2.주성분과 소결조제의 조성이 제1항에 기재된 범위가 되도록 원료분말을 혼합하여 하소한 후 1300 ∼ 1600℃의 산소분위기에서 소성하는 것을 특징으로 하는 고주파 유전체 자기조성물의 제조방법
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- 한국과학기술연구원
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- 2001-01-17
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본 발명은 위치변위시스템(global positioning system) 및 유전체 공진기등의 재료로 사용되는 ZrO2 - Tio2 - Y2O3계 고주파용 유전체 자기조성물 및 제조방법에 관한 것이다.일반적으로 고주파용 유전체 자기조성물은 고주파 집적회로 또는 유전체 공진기의 재료로 많이 사용되고 있는데, 이와같이 고주파용으로 사용되는 유전체 재료에서는 더욱 더 향상된 품질계수(Q)와 유전율(k) 및 안정된 공진주파수의 온도의존계수(Tf)가 요구되고 있다.종래의 고주파용 유전체 자기조성물중에서 미국특허 제4665041호는 우수한 유전특성을 나타내는 것으로 알려지고 있는데,이는 기존에 발표된 산화티탄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2)산화주석(SnO2), 산화니켈(NiO)로 이루어진 기본조성에 산화아연(ZnO), 산화안티몬(Sb2O3), 산화나이오븀(Nb2O5), 산화탄탈륨(Ta2O5) 및 산화텅스텐(WO3)등이 첨가되어 이루진 조성이다.그러나, 상기 유전체용 자기조성물은 품질계수(Q)는 상당히 증가되었으나 유전상수(k)가 40이하의 낮은 값을 나타내며 또한 여러 종류의 원료분말이 사용됨에 따라 제조비용이 많이 들고 정밀한 공정제어에 어려움이 따르는 등의 문제점을 지니고 있다.따라서, 본 발명은 상기 종래의 고주파용 유전체 자기조성물이 지니고 있는 제반 문제점을 해결하기 위하여 조성물 제조공정을 개선하여 40이상의 유전율(k)과 품질계수(Q) 및 안정된 공전주파수의 온도의존계수(Tf)를 갖는 고주파 유전체 자기 조성물 및 그 제조방법을 제공함에 발명의 목적이 있다.본 발명의 고주파 유전체 자기조성물은 산화지르코늄(ZrO2), 산화티탄(TiO2) 및 산화아트륨(Y2O3)으로 구성된 기본조성물Zr1-x/2Ti1-x/2YxO4-x/2(0〈X〈0.1)에 소결조제로 산화아연(ZnO), 산화나이오븀(Nb2O5) 및 산화니켈(NiO)의 합이 0 내지 2중량%첨가된 조성이다.상기 기본조성물 Zr1-x/2Ti1-x/2YxO4-x/2에서 만일 X〉0.1로 되는 경우에는 유전율(k) 및 품질계수(Q)값이 급격히 감소하며 X=0인 경우, 즉 순수한 티탄산 지르코늄(ZrTiO4)은 소결상태가 불량하므로 바람직한 X의 범위는 0〈X〈0.1이다.그리고, 본 발명에서 소결조제의 함량이 2중량%를 초과하게 될 때에는 품질계수(Q)값이 나빠지게 되므로 소결조제의 함량은 2중량%이하가 바람직하다.본 발명의 고주파 유전체 자기조성물의 제조과정은, 먼저 주조성과 소결조제 원료분말을 상기 본 발명 자기조성물의 범위내로 평량하여 혼합한 후에 1100 ∼ 1400℃에서 하소하고 이를 분쇄하여 성형한 다음 1300 ∼ 1600℃의 산소분위기에서소성한후 900 ∼ 1200℃의 온도범위에서 급냉하는 공정으로 이루어진다.이와 같은 제조과정을 통해 얻어진 본 발명의 고주파 유전체 자기조성물은 9㎓에서 유전율(k)이 40이상, 품질계수(Q)가4000이상을 나타내며 비교적 안정된 공진주파수의 온도의존성을 나타낸다.일예로 본 발명의 Zr0.97Ti0.97Y0.6O3.97조성물을 산소분위기의 1460℃에서 2시간 소성 후 1200 ∼ 900℃의 온도범위에서 급냉하게 되면 9㎓에서 품질계수(Q)가 6100, 유전율(k)이 42.5의 매우 우수한 특성을 나타낸다.따라서 본 발명의 고주파 유전체 자기조성물은 특히 위치변위시스템이나 유전체 공진기의 재료로 유용하게 사용될 수 있다.본 발명 고주파 유전체 자기조성물의 구체적인 제조공정과 제반특성은 다음의 실시예에 의해서 보다 명확하게 이해될 것이다.실시예99%이상의 순도를 갖는 주조성과 소결조제의 원료분말을 아래의 표 1과 같은 비율로 평량한 후, 평량된 분발을 나일론 자(jar)와 산화지르코늄 볼을 이용하여 플래너터리 밀(planetary mill)로 약 2시간 혼합하였다.이대 분산매로 증류수를 사용하였으며, 잘 혼합된 슬러리는 건조 후 조성에 따라 1100 ∼ 1400℃에서 하소 후 이를 적절한 크기로 분쇄하였다.분쇄된 혼합물을 1ton/㎠의 압력으로 건식프레스로 성형해서 직경 10.0㎜, 두께 4.0㎜, 4.5㎜, 5.0㎜의 시편을 형성하였다.다음, 성형시편을 1300∼ 1600℃의 산소분위기 중에서 소성한 후 900 ∼ 1200℃의 온도범위에서 급냉하였다.이때, 산소분위기에서 소성하지 않으면 품질계수(Q)가 저하된다.이와같은 공정을 통해 얻어진 시편의 양면을 평탄하게 연마하여 Hakki Coleman법에 의하여 8.5 ∼ 9.5㎓범위에서 유전율(k), 품질계수(Q) 및 공진주파수의 온도의존성(Tf)을 측정하였는 바, 그 결과는 표 1에 나타나있다.표1. 유전체 자기조성물 시편의 조성및 특성.[표 1]- *는 비교예 시편임.- 시편의 조성은 ZrTiYO의 기본조성물에 소결조제로 NbO,NiO,ZnO가 첨가된 것으로 기본조성물의 무게를 100으로 보고 소결조제의 야을 무게비로 첨가한다.- 수축이란 다음과 같이 계산한다.D : 소결 후 원판직경Do : 소결 전의 원판직경- 시편 6의 비교예는 산소공급없이 소결한 조성에1.주성분이 Zr1-x/2Ti1-x/2YxO4-x/2인 유전체 자기 조성물로서 몰비로 0〈x〈0.1이고 주성분 무게 100에 대한 소결조제로서 산화아연(ZnO), 산화나이오븀(Nb2O5) 및 산화니켈(NiO)을 총 중량 2중량% 이하로 함유하는 고주파 유전체 자기조성물.2.주성분과 소결조제의 조성이 제1항에 기재된 범위가 되도록 원료분말을 혼합하여 하소한 후 1300 ∼ 1600℃의 산소분위기에 소성하고, 소성 후 냉각 중에 1200 ∼ 900℃에서 급냉함을 특징으로 하는 고주파 유전체 자기조성물의 제조방법.
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- 등록일
- 2001-01-17
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재료 > 기타 세라믹재료
본 발명은 위치변위시스템(global positioning systsm) 및 유전체 공진기등의 재료로 사용되는 ZrO2 - TiO2 - SnO2계 고주파용 유전체 자기성물 및 제조방법에 관한 것이다.일반적으로 고주파용 유전체 자기조성물은 고주파 집직회로 또는 유전체 공진기의 재료로 많이 사용되고 있는데 이와같이고주파용으로 사용되는 유전체 재료에서는 더욱 더 향상된 품질계수(Q)와 유전율(K) 및 안전된 공진주파수의 온도의존계수(Tf)가 요구되고 있다.종래의 고주파용 유전체 자기조성물중에서 미국특허 제4665041호는 우수한 유전특성을 나타내는 것으로 알려지고 있는데,이는 기존에 발표된 산화티탄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2), 산화주석(SnO2), 산화니켈(NiO)로 이루어진 기본조성에 산화아연(ZnO), 산화안티몬(Sb2O5), 산화나이오븀(Nb2O3), 산화탄탈륨(Ta2O5) 및 산화텅스텐(WO3)등이 첨가되어 이루어진 조성이다.그러나, 상기 유전체용 자기조성물은 품질계수(Q)는 상당히 증가되었으나 유전상수(k)가 40이하의 낮은 값을 나타내며 또한 여러 종류의 원료분말이 사용됨에 따라 제조비용이 많이 들고 정밀한 공정제어에 어려움이 따르는 문제점을 지니고 있다.따라서, 본 발명은 상기 종래의 고주파용 유전체 자기조성물이 지니고 있는 제반 문제점을 해결하기 위하여 조성물 및 제조공정을 개선하여 40이상의 높은 유전율(k)과 높은 품질계수(Q) 및 안정된 공진주파수의 온도의존계수(Tf)를 갖는 고주파 유전체 자기 조성물 및 그 제조방법을 제공함에 발명의 목적이 있다.본 발명의 고주파 유전체 자기조성물은 산화지르코늄(Zro2), 산화티탄(TiO2) 및 산화주석(SnO2)으로 구성된 기본조성물 Zr1-xSnxTi1 +YO4 (이때, 몰비로 0.1〈X〈0.3, -0.1〈Y〈0.1)에 기본조성물의 무게를 100으로 하여 산화만간(MnO2)이 0 내지 3중량%, 소결조제로 산화니켈(NiO) 및 산화안티몬(Sb2O3)의 합이 0 내지 2중량% 첨가된 조성이다.상기 기본조성물 r1-xSnXTi1+YO4에서 만일 X〈0.1로 되는 경우에는 소결이 충분하게 이루어지지 않아서 유전율(k) 및 품질계수(Q)값이 급격히 감소하며, 반대로 X 〉0.3인 때에는 유전율은 증가하게 되나 품질계수(Q) 및 공진주파수의 온도의존성(Tf)이 저하되므로 X는 0.1 〈X〈0.3의 범위가 바람직하다.한편, 순수한 티탄산 지르코늄은 소결상태가 불량하다.그리고, Y〉0.1에서는 공진주파수의 온도의존성과 품질계수 값이 감소하고 Y〈-0.1에서는 소결상태가 불량하므로 바람직한 Y의 범위는 -0.1〈Y〈0.1이다.본 발명의 첨가제와 관련하여, 산화망간의 함량이 3중량%이상일 때에는 품질계수가 저하되며, 산화니켈과 산화안티몬의양이 2중량%이상일 때에는 소결상태가 불량하므로 이를 첨가제의 조성은 상기 본 발명의 범위내로 한정하는 것이 바람직하다.본 발명의 고주파 유전체 자기조성물의 제조과정은, 먼저 주조성과 첨가제 조성의 원료분말을 상기 본 발명 자기조성물의범위내로 평량하여 혼합한 후에 1000 ∼ 1200℃에서 하소하고 이를 분쇄하여 성형한 다음 1300 ∼ 1500℃의 산소분위기에서 소성하는 공정으로 이루어진다.이와같은 제조과정을 통해 얻어진 본 발명의 고주파 유전체 자기조성물은 9㎓, 25℃에서 유전율 35이상, 품질계수 4000이상, Q×f값 40000이상의 우수한 유전특성을 나타내는 바, 일예로 Zro.8Sno. 2TiO4 - 0.8중량% MnO2 - 0.5중량% NiO - 1,1중량%Sb2O3조성물을 1350℃에서 2시간 소성하게 되면 9㎓에서 유전율(k)이 41.2, 품질계수(Q)가 6800을 나타내며 품질계수(Q)와주파수의 곱이 61000을 나타낸다.따라서 본 발명의 고주파 유전체 자기조성물은 특히 위치변위시스템이나 유전체 공진기의 재료로 유용하게 사용될 수 있다.본 발명 고주파 유전체 자기조성물의 구체적인 제조공정과 제반특성은 다음의 실시예에 의해서 보다 명확하게 이해될 것이다.실시예99%이상의 순도를 갖는 주조성과 첨가제 조성의 원료분말을 아래의 표 1과 같은 비율로 평량한 후, 평량된 분말을 나일론자(jar)와 산화지르코늄 볼을 이용하여 플래너터리 밑(planetrry mill)로 약 2시간 혼합 하였다.이때 분산메로 증류수를 사용하였으며 잘 혼합된 슬러리는 건조 후 조성에 따라 1000 ∼ 1200℃에서 하소후 이를 적절한크기로 분쇄하였다.분쇄된 혼합분말을 1ton/㎤의 압력으로 건식프레스로 성형하여 직경 10.0㎜, 두께 4.0㎜, 4.5㎜, 5.0㎜의 시편을 성형하였다.다음, 성형시편을 1300 ∼ 1500℃ 정도의 산소분위기 중에서 소성하여 시편을 얻고 시편의 양면을 평탄하게 연마하였다.이와같은 제조공정에 의해 얻어진 시편에 대해 Hakki Coleman법에 의하여 8.5 ∼ 9.5㎓ 범위에서 유전율(k),품질계수(Q)및 공진주파수의 온도의존성(Tf)을 측정하여 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.표 1. 유전체 자기조성물 시편의 조1.산화지르코늄 38~58중량%, 산화티탄 22~43중량% 및 산화주석 9~26중량%로 이루어진 기본조성물의 무게를기준으로 산화아연 7중량% 미만, 산화니켈 10중량% 미만, 산화나이오븀 7중량% 미만 및 수화질화망간이 산화망간의 무게비로 환산하여 4중량% 미만 첨가되어 이루어짐을 특징으로 하는 고주파 유전체 자기조성물.2.주성분과 소결조제의 성분이 제1항의 범위가 되도록 원료분말을 혼합하여 하수한 후 1300~1500℃의 산소분위기에서 소성함을 특징으로 하는 고주파 유전체 자기조성물의 제조방법
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본 발명은 지르코늄 알콕사이드에 착화제(complexing agent)인 아세트산을 첨가한 다음, 물, 질산 및 이소프로판올을 함유하는 촉매 용액을 투여하여 지르코늄 알콕사이드를 부분 가수분해시키고, 이소프로판올에 용해시킨 질산이트륨을 첨가하는 것을 포함하는, 이트리아 안정화 지르코니아(Yttria Stabilized Zirconia, 이하 YSZ) 중합졸의 제조 방법에 관한 것이다.또한, 본 발명은 평판형 또는 원통형의, 이트리아를 도핑한 세리아(Yttria Doped Ceria, 이하 YDC), 사마리아를 도핑한 세리아(Samaria Doped Ceria, 이하 SDC), 및 가돌리니아를 도핑한 세리아(Gadolinia Doped Ceria, 이하 GDC) 기판에 상기에서 제조한 YSZ 중합졸을 스핀 코팅 또는 침지 코팅법으로 코팅한 후 열처리하는 것을 포함하는, 평판형 또는 원통형의 YSZ/YDC, YSZ/SDC 및 YSZ/GDC 복합 전해질의 제조 방법에 관한 것이다.일반적으로 SOFC는 산소 이온 전도도가 상대적으로 낮은 이트리아 안정화 지르코니아(Yttria Stabilized Zirconia, 이하YSZ)를 전해질로 사용하기 때문에 1000 ℃ 이상의 온도에서 작동되는데, 이와 같은 고온에서는 구성요소 사이의 화학 반응이 빠르게 진행되기 때문에 전지의 수명이 짧아지는 문제가 발생한다. SOFC의 작동 온도를 800 ℃ 정도로 낮출 수 있다면 구성요소간의 반응성이 감소하므로 전지 수명이 연장됨은 물론, 기체밀봉이 용이해지고 연결재(interconnect) 물질의 선택 폭이 넓어진다는 장점이 있다. SOFC의 작동 온도를 낮추기 위해서는 YSZ 전해질의 두께를 얇게 하거나 산소 이온 전도도가 높은 물질을 전해질로 사용하여야 하는데 저온형 SOFC에 적합한 새로운 전해질 물질로 가장 유력한 것이 세리아이다. 그러나 세리아는 고온의 환원 분위기에서 환원된다는 약점이 있다. 세리아와 같은 환원성 물질을 SOFC 전해질로 사용하기 위한 방안으로는 연료극 쪽에 순수한 산소 이온 전도체로 알려져 있는 YSZ를 코팅하는 방법이 있다. 즉, 이온 전도도가 우수한 도핑한 세리아(Doped Ceria)를 저온형 SOFC의 전해질로 사용하기 위해서는 고온의 환원 분위기에서 세륨이 환원되는 현상을 억제하기 위하여 산소 분압이 낮은(∼10-20 atm) 연료극 쪽에 YSZ를 코팅한 복합 전해질을형성하여야 한다(문헌 [A.V. Virkar, "Theoretical Analysis of Solid Oxide Fuel Cells with Two-Layer, CompositeElectrolyte : Electrolyte Stability", J. Electrochem. Soc., 138, 1481-1487 (1991)] 참조). YSZ와 같은 세라믹 박막을 합성하는 방법으로는 스퍼터링법(문헌 [H. Yahiro, Y. Baba, K. Eguchi, and H. Arai, "HighTemperature Fuel Cell with Ceria-Yttria Solid Electrolyte", J. Electrochem. Soc., 135, 2077-2080 (1988)] 참조),이온 플레이팅(ion-plating)법(문헌 [K. Eguchi, T. Setoguchi, T. Inoue, and H. Arai, "Electrical Properties ofCeria-Based Oxides and Their Application to Solid Oxide Fuel Cells", Solid State Ionics, 52, 165-172 (1992)] 참조), CVD/EVD법(문헌 [K. Metha, S.J. Hong, J.F. Jue, and A.V. Virkar, "Fabrication and Characterization of YSZ-Coated Ceria Electrolytes"; pp. 92-103. in Proceedings of the 3rd International Symposium on Solid Oxide FuelCells(Honolulu, HI, July, 1993). Edited by S.C. Singhal and H. Iwahara. Electrochemical Society. Pennington, NJ,1997] 참조)과 같은 기상법과 졸이나 슬립, 또는 슬러리를 이용하는 액상법이 있다. 현재까지 복합 전해질의 제조에는 RF-스터퍼링법이나 EVD법 등의 기상법이 주로 사용되어져 왔다(문헌 [H. Yahiro, Y.Baba, K. Eguchi, and H. Arai, "High Temperature Fuel Cell with Ceria-Yttria Solid Electrolyte", J. Electrochem.Soc., 135, 2077-2080 (1988)], [K. Eguchi, T. Setoguchi, T. Inoue, and H. Arai, "Electrical Properties of Ceria-Based Oxides and Their Application to Solid Oxide Fuel Cells", Solid State Ionics, 52, 165-172 (1992)], 및 [K.Metha, S.J. Hong, J.F. Jue, and A.V. Virkar, "Fabrication and Characterization of YSZ-Coated Ceria Electrolytes";pp. 92-103. in Proceedings of the 3rd International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells(Honolulu, HI, July,1993). Edited by S.C. Singhal and H. Iwahara. Electrochemical Society. Pennington, NJ, 1997] 참조). 그러나 기상법은 고가의 장비 및 출발물질이 요구되고 기판의 형태 및 크기에 제약을 받을 뿐 아니라 작동 온도보다 낮은온도에서 YSZ 박막이 형성되기 때문에 작동 온도에 도달하면 열팽창 계수가 큰 도핑한 세리아 기판의 열팽창에 의하여YSZ 박막이 인장 응력을 받아서 균열이 발생하므로 SOFC 전해질 제조에는 적합하지 않다. 또한, SOFC 전해질 제조를 위해서는 평판형 뿐 아니라 원통형 기판에도 균일한 박막층을 코팅할 수 있고 기판 크기에 무관하면서도 작동 온도보다 높은 온도에서 박막을 열처리함으로써 냉각 과정에서 박막에 압축 응력이 형성되도록 할 수 있는 코팅 공정이 요구되어지는데 액상법, 특히 졸겔법을 사용하면 이들 요구조건을 쉽게 해결할 수 있다(문헌 [S. Sakka,"Sol-Gel Fibers and Coating Films"; pp. 346-374 in Sol-Gel Science and Technology. Edited by M.A. Aegerter, M.Jafelicci, Jr., D.F. Souza, and E.D. Zanotto, World Scientific, Singapore, 1989] 참조). 그러나 이와 같은 장점에도 불구하고 현재까지 졸겔법을 이용하여 SOFC 구성요소를 제조하거나 YSZ 박막을 합성한 예는전무한 실정이다. 발명이 이루고자하는 기술적 과제따라서 본 발명에서는 고가의 장비나
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-01-17
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
본 발명은 중금속을 처리하기 위한 중금속 처리용 흡착제 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 점토광물, 즉 천연 제올라이트의 미분이나 탄질현암의 미분에 4~6중량% 벤토나이트, 4~6중량% 탄산마그네슘, 25~30중량% 물을 첨가하며, 환원로(kiln)에서 600~900℃의 온도로 1시간 이상 열처리하는 것을 특징으로 한다.천연 제올라이트의 미분이나 탄질현암의 미분에 벤토나이트, 탄산마그네슘, 물 25~30중량%를 첨가하며, 환원로(kiln)에서 600~900℃의 온도로 1시간 이상 열처리하는 것을 특징으로 하는 중금속 처리용 흡착제의 제조 방법.
- 등록일
- 2001-02-19
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
알루미늄 알콕사이드를 원료로 졸-겔 공정을 이용하여 알루미나 졸(γ-AlO(OH))을 제조하고자 함. 이 때 이용되는 기술은 졸-겔 기술로 저온·액상의 화학반응에 의해 최종 생성물의 물리·화학적 특성을 조절할 수 있어 다양한 형상이나 입자의 특성에 이르기 까지 조절이 가능하고 공정이 단순하고 대량생산이 가능한 기술임.저온·액상의 화학반응을 통해 알루미나 졸(γ-AlO(OH)) 입자의 미세구조와 표면특성을 조절하기 위해 졸 제조 합성공정을 세분화하여 그 영향을 고찰하고자 함. 기존의 제조 공정에서는 합성 반응 즉, 가수분해, 축중합반응, 해교반응으로 3단계로 공정을 진행시켰으나 이의 반응단계만으로는 반응 메커니즘 규명이나 해석이 어려워 지금까지 알루미나 졸(γ-AlO(OH)) 제조에 대한 반응의 제어가 제대로 이루어지지 못해 왔음. 본 연구에서는 다년간의 연구 노하우(Know-how)를 바탕으로 국내외적으로 최초로 알루미나 졸(γ-AlO(OH)) 제조반응 단계 내에서 숙성(aging)단계를 설정하고 도입하여 졸 입자의 제반 물성을 조절하였으며, 실제로 숙성공정은 알루미나 졸(γ-AlO(OH)) 입자 특성을 효과적으로 조절할 수 있는 중요 공정임이 본 연구자에 의하여 입증된 바 있음. 이는 칼라용 폴리에스터 필름지나 피복용, 코팅용 무기 졸, 알루미나 졸, 알루미나 촉매나 흡착제, 지지체에 이르기까지 그 용도가 매우 다양함. 코팅용 알루미나 졸(γ-AlO(OH)) 입자는 높은 비표면적, 미세한 크기의 기공 그리고 높은 기공률 등의 미세구조 특성을 가지고 있어 지지체 표면에 코팅하여 액체 또는 기체 분리의 최종 여과막 층으로 이용 가능함. 본 기술은 섬유, 구형입자, 박막(thin film), 최종 여과 층 등에 이르기까지 다양한 형상의 제품을 유도할 수 있는 기초 기술로 여러 활용 분야로 확대가 가능함.
- 보유기관
- 조선대학교
- 등록일
- 2001-03-13
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
대리석 표면에 특수잉크(특허출원)로 인쇄를 한 후 석재 내부 0.5-2.0mm 깊이로 침투시켜 사진 및 문양을 형성시키는 기술 및 제품1. 사진원본의 명암과 선이 선명한 색조로 정밀묘사가 가능함.2. 침투된 문양은 천연색재와 같은 질감과 광택을 지님. (기존의 인쇄방식과는 근본적인 품격이 다른 고급스러운 표현이 가능함)3. 내구성, 내수성이 우수하여 반영구 보존이 가능함.
- 보유기관
- 경기중소기업종합지원센터
- 등록일
- 2001-03-13
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