In this study, a spray dryer is used to make granules of Y2O3 and YF3, and then Y5O4F7 is synthesized following heat treatment of them under Ar gas atmosphere at 600 oC. Single and binary monomer mixtures are compared and analyzed to optimize photocurable monomer system for DLP 3D printing. The mixture of HEA and TMPTA at 8:2 ratio exhibits the highest photocuring properties and low viscosity with shear thinning behavior. The optimized photocurable monomer and synthesized Y5O4F7 are therefore mixed and applied to printing process at variable solid contents (60, 70, 80, & 85 wt.%) and light exposure times. Under optimal light exposure conditions (initial exposure time: 1.2 s, basic exposure time: 5 s), YOF composites at 60, 70 & 80 wt.% solid contents are successfully printed. As a result of measuring the size of the printed samples compared to the dimensions of the designed bar type specimen, the deviation is found to increase as the YOF solid content increases. This shows that it is necessary to maximize the photocuring activity of the monomer system and to optimize the exposure time when printing using a high-solids ceramic slurry.

Composite materials offer distinct and unique properties that are not naturally inherited in the individual materials that make them. One of the most attractive composites to manufacture is the aluminum alloy matrix composite, because it usually combines easiness of availability, light weight, strength, and other favorable properties. In the current work, Powder Metallurgy Method (PMM) is used to prepare Al2024 matrix composites reinforced with different mixing ratios of yttrium oxide (Y2O3) particles. The tests performed on the composites include physical, mechanical, and tribological, as well as microstructure analysis via optical microscope. The results show that the experimental density slightly decreases while the porosity increases when the reinforcement ratio increases within the selected range of 0 ~ 20 wt%. Besides this, the yield strength, tensile strength, and Vickers hardness increase up to a 10 wt% Y2O3 ratio, after which they decline. Moreover, the wear results show that the composite follows the same paradigm for strength and hardness. It is concluded that this composite is ideal for application when higher strength is required from aluminum composites, as well as lighter weight up to certain values of Y2O3 ratio.

용매추출법에서 희토류 금속을 효과적으로 분리하기 위해 추출제만 사용하는 것이 아니라 crown ether와 같은 첨가제를 이용하는 연구를 하였다. Host-guest 화합물인 macrocyclic ligand는 금 속과 착화물을 형성하는데, 이 때 crown ether의 cavity 크기와 비슷한 크기의 금속 이온들과 안정한 착 화물을 형성한다. 이전 연구에서 europium과 yttrium을 분리하기 위해 여러 사슬 길이의 지방산 추출제 를 이용한 추출실험을 행하였었다. 이를 토대로 분리효율이 좋지 않았던 hexanoic acid에 크기가 다른 crown ether (18-crown-6 ether, 15-crown-5 ether, 12-crown-4 ether)를 첨가하여 분리효과가 증가 하는 것을 연구하였다. hexanoic acid의 농도별로 분리효율을 본 후 가장 분리 효율이 좋은 농도에서 crown ether를 종류와 농도를 다르게 하여 첨가하였다. 그 결과 0.05 M hexanoic acid에서 분리능이 1.72으로 가장 높게 나타났고, crown ether를 첨가하였을 시 분리능이 0.002 M 15-crown-5 ether에서 가장 높게 나왔으며 기존의 분리능보다 2배 이상 더 높았다. 또한 crown ether를 첨가하였을 때 두 금 속이 MLR3·3RH의 형태로 추출되는 것도 확인 할 수 있었다.

A high thermal conductive AlN composite coating is attractive in thermal management applications. In this study, AlN-YAG composite coatings were manufactured by atmospheric plasma spraying from two different powders: spray-dried and plasma-treated. The mixture of both AlN and YAG was first mechanically alloyed and then spray-dried to obtain an agglomerated powder. The spray-dried powder was primarily spherical in shape and composed of an agglomerate of primary particles. The decomposition of AlN was pronounced at elevated temperatures due to the porous nature of the spray-dried powder, and was completely eliminated in nitrogen environment. A highly spherical, dense AlN-YAG composite powder was synthesized by plasma alloying and spheroidization (PAS) in an inert gas environment. The AlN-YAG coatings consisted of irregular-shaped, crystalline AlN particles embedded in amorphous YAG phase, indicating solid deposition of AlN and liquid deposition of YAG. The PAS-processed powder produced a lower-porosity and higher-hardness AlN-YAG coating due to a greater degree of melting in the plasma jet, compared to that of the spray-dried powder. The amorphization of the YAG matrix was evidence of melting degree of feedstock powder in flight because a fully molten YAG droplet formed an amorphous phase during splat quenching.

nanowires were synthesized by a hydrothermal reaction of metallic Y with aqueous solution of LiOH. The morphology and the size of the nanowires changed with varying the volume of the LiOH solution inside the autoclave. nanowires transformed to by a subsequent heat-treatment without morphological change. By a proper control of hydrothermal reaction parameter and heat-treatment, the yield of pure nanowires up to 97% was attained.

디지털형 압전/전왜 액츄에이터 응용을 위하여 상경계(반강유전상/강유전상) 조성인 Pb0.94Y0.04[(Zr0.6Sn0.4)0.915Ti0.085]O3 (PYZST) 계를 택하여 과잉 PbO의 첨가량 및 소결 조건 변화에 따른 상전이 특성, 유전 특성 및 전기장 유기변형 특성을 연구하였다. 사방정 구조를 갖는 PYZST 세라믹스에서 과잉 PbO 첨가에 따른 결정구조의 변화는 거의 확인되지 않았으나, 소결 후 입자가 약간 작아지며 둥근 형태로 변화하였고 첨가량 증가에 따라 적정 소결온도는 감소하였다. 과잉 PbO의 첨가량이 증가함에 따라, 분극측정시 반강유전상이 보다 안정되는 경향을 보였고, 전계유도변형 측정시 인가전기장 제거상태에서의 변형의 형상기억성이 감소하고 디지털형 변형곡선 특성이 강화되었다. 또한 최대 유전상수와 전계 유기변형량은 감소하였으나 반면 상전이(반강유전상↔강유전상) 전기장 및 비저항은 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 과잉으로 첨가된 PbO에 의한 격자 결함반응 및 분역벽 이동 거동 가능성과 연관시켜 설명하였다.

용융탄산염 연료전지는 650˚C의 부식성이 강한 용융탄산염내에서 작동되므로, 분리판 재료로 사용되고 있는 316L 스테인레스강의 부식은 용융탄산염 연료전지의 수명을 단축시키는 주요한 원인이다. 특히 분리판 wet-seal부의 부식은 보다 심각한 것으로 알려져 있다. 이를 해결하기 위하여 AI계 합금이 피복재료로 사용되어 왔지만, 본 연구에서는 보다 우수한 분리판 wet-seal부의 내식 피복재료 개발을 위하여 피복재료인 NiAI 합금에 산화 활성화 원소인 yttrium을 최고 1.5 at%까지 첨가하였다. 650˚C의 용융탄산염내에서 yttium 함량에 따른 NiAI/Y 합금의 침지부식실험 및 분극실험을 통하여 내식성을 평가하고 부식 억제를 위해 가장 적절한 NiAI/Y 피복 재료의조성을 결정한 결과 최소의 yttrium 조성은 0.7 at% 임을 알 수 있었다.

YIG 전구체 분말은 요소의 열분해반응을 이용한 균일침전법에 의해서 질산염으로부터 제조하였다. 침전은 철이온이 먼저 침전한 후 이트륨이온이 침전하는 과정으로 이루어졌다. YGI전구체 분말은 철산화물과 비정질로 구성되어 있으며 그 분말의 대략적인 화학식은 2.5Fe2O3.Y3(OH)9-2x(CO3)x.nH2O로 되어있다. YIG 전구체 분말의 열분해과정은 dehydration, 철산화물의 recrystallization, yttrium carbonate 및 yttrium oxide의 형성과 고상반응등 여러단계로 구성되어 있다. 열처리온도가 증가함에 따라 Y2O3와 Fe2O3의 고상반응에 의해 YFeO3 intermediate을 경유해서 YIG상이 형성됨을 확인하였다. 단일상의 YIG는 1200˚C에서 6시간 공기중에서 소성함에 의해서 얻을 수 있었다.