A thick film of Li7La3Zr2O12 (LLZO) solid-state electrolyte is fabricated using the tape casting process and is compared to a bulk specimen in terms of the density, microstructure, and ion conductivity. The final thickness of LLZO film after sintering is 240 μm which is stacked up with four sheets of LLZO green films including polymeric binders. The relative density of the LLZO film is 83%, which is almost the same as that of the bulk specimen. The ion conductivity of a LLZO thick film is 2.81 × 10−4 S/cm, which is also similar to that of the bulk specimen, 2.54 × 10−4 S/ cm. However, the microstructure shows a large difference in the grain size between the thick film and the bulk specimen. Although the grain boundary area is different between the thick film and the bulk specimen, the fact that both the ion conductivities are very similar means that no secondary phase exists at the grain boundary, which is thought to originate from nonstoichiometry or contamination.

Porous thick film of alumina which is fabricated by freeze tape casting using a camphene-camphor-acrylate vehicle. Alumina slurry is mixed above the melting point of the camphene-camphor solvent. Upon cooling, the camphene- camphor crystallizes from the solution as particle-free dendrites, with the Al2O3 powder and acrylate liquid in the interdendritic spaces. Subsequently, the acrylate liquid is solidified by photopolymerization to offer mechanical properties for handling. The microstructure of the porous alumina film is characterized for systems with different cooling rate around the melting temperature of camphor-camphene. The structure of the dendritic porosity is compared as a function of ratio of camphene-camphor solvent and acrylate content, and Al2O3 powder volume fraction in acrylate in terms of the dendrite arm width.

Al2O3/ZrO2 비수성 현탁액의 분산과 레올로지에 미치는 methyl isobutyl ketone (MIBK) /ethanol (EtOH) 용매혼합의 영향을 침전밀도, 점도를 측정함으로써 조사하였다. 분산제 'Hypermer' KD-1이 첨가된 다량의 MIBK를 함유하는 용매 (≥60vol%)에서 Al2O3와 ZrO2 입자의 침전밀도는 증가하였다. 80MIBK/20EtOH(vol%)에서 ball milling한 현탁액이 좁고 unimodal한 입자크기분포를 나타내었다. 모든 현탁액은 의가소성유동을 나타내었으나 shear thinning은 Al2O3/ZrO2의 혼합비, MIBK/EtOH의 혼합비에 따라서 다소 다르게 거동하였다. 순수한 MIBK를 사용한 Al2O3(<300 s-1 ) 및 ZrO2(<3000 s-1 ) 현탁액은 주어진 전단속도범위내에서 가장 강한 shear thinning을 나타내었다. 동일한 용매 (80MIBK/20EtOH, vol%)를 사용한 경우의 shear thinning은 Al2O3/ZrO2의 혼합비에 거의 의존하지 않았다.

MCFC 작동온도인 650˚C에서 음극의 creep과 소결에 의한 구조적 변형을 막기 위해 기계적 합금법에 의한 Ni-WC분말을 합금화하여 변형에 대한 저항성을 증대시키고자 하였다. 80시간동안 어트리션 밀링을 실시한 분말은 XRD 분석결과 결정규칙이 파괴된 비정질 상을 보였다. 제조된 분말은 적당한 점도의 슬러리로 제조후 테이프 캐스팅법에 의해 green sheet를 제조하였다. 제조된 박판의 두께는 0.9mm였고, 평균 기공 크기는 3~5μm, 기공율은 55%였다. 소결체의 XRD 분석결과 2차성은 생성되지 않았으며, SEM 및 dot-Mapping image를 통해 Ni matrix 안에 W 입자가 미세하고 균일하게 분포되어 있어 고용강화 및 분산강화를 통해 Ni 음극의 기계적 특성을 향상시킬 것으로 기대된다.