본 논문의 목적은 다음과 같이 세 가지로 나누어진다. 먼저, 분위기 소결공정을 통해 열화현상을 규명한다. 두 번째로, SiO_(2) 첨가함으로시 열화특성을 향상한다. 마지막으로, 열화시험 시간의 함수에 따른 열화현상을 진단하는 것이다. 본 연구에서 사용된 ZnO 바리스터는 일반적인 세라믹공정 기술에 의해 제조되었다. 특히, 분위기 소결공정은 전공 시스템이 장착된 특별한 전기로에서 작업되었다. 소결공정시 분위기는 산소, 질소, ...
본 논문의 목적은 다음과 같이 세 가지로 나누어진다. 먼저, 분위기 소결공정을 통해 열화현상을 규명한다. 두 번째로, SiO_(2) 첨가함으로시 열화특성을 향상한다. 마지막으로, 열화시험 시간의 함수에 따른 열화현상을 진단하는 것이다. 본 연구에서 사용된 ZnO 바리스터는 일반적인 세라믹공정 기술에 의해 제조되었다. 특히, 분위기 소결공정은 전공 시스템이 장착된 특별한 전기로에서 작업되었다. 소결공정시 분위기는 산소, 질소, 아르곤, 공기 중에서 수행되었다. 시편의 상과 미세구조는 X선 회절분석법과 전자주사현미경을 통해 각각 분석되어졌다. 특히, ZnO 세라믹 바리스터의 미세구조 내에 존재하는 원소들의 정량분석과 함량 분포는 전자현미분석기에 의해 측정되었다. DC 열화시험의 조건은 115±2℃에서 각각 0, 2, 4, 8, 13 시간으로 하였다. 전류-전압 분석은 비선형계수 (α)를 정의하기 위해 이용되었고, 주파수 분석은 DC 열화시험에 따른 전기적 특성을 이해하기 위해 수행되어졌다. 분위기 소결공정을 통해 위의 연구에서, 산소 분위기에서 소결된 ZnO 바리스터가 다른 분위기에서 소결된 바리스터들에 비해 DC 열화시험에서 우수한 열화특성을 보였다. 이러한 결과는 ZnO 바리스터의 열화현상이 원자결함모델에서 제안된 침입형 아연이온의 이동 때문이라는 것을 의미한다. SiO_(2) 첨가량에 따른 실험결과에서는 SiO_(2) 첨가량이 증가할수록 열화특성이 향상됨을 알 수 있었으며, 열화시험 시간에 따른 실험에서는 시간에 따라 지수 함수적으로 ZnO 바리스터가 열화됨을 규명하였다.
본 논문의 목적은 다음과 같이 세 가지로 나누어진다. 먼저, 분위기 소결공정을 통해 열화현상을 규명한다. 두 번째로, SiO_(2) 첨가함으로시 열화특성을 향상한다. 마지막으로, 열화시험 시간의 함수에 따른 열화현상을 진단하는 것이다. 본 연구에서 사용된 ZnO 바리스터는 일반적인 세라믹공정 기술에 의해 제조되었다. 특히, 분위기 소결공정은 전공 시스템이 장착된 특별한 전기로에서 작업되었다. 소결공정시 분위기는 산소, 질소, 아르곤, 공기 중에서 수행되었다. 시편의 상과 미세구조는 X선 회절분석법과 전자주사현미경을 통해 각각 분석되어졌다. 특히, ZnO 세라믹 바리스터의 미세구조 내에 존재하는 원소들의 정량분석과 함량 분포는 전자현미분석기에 의해 측정되었다. DC 열화시험의 조건은 115±2℃에서 각각 0, 2, 4, 8, 13 시간으로 하였다. 전류-전압 분석은 비선형계수 (α)를 정의하기 위해 이용되었고, 주파수 분석은 DC 열화시험에 따른 전기적 특성을 이해하기 위해 수행되어졌다. 분위기 소결공정을 통해 위의 연구에서, 산소 분위기에서 소결된 ZnO 바리스터가 다른 분위기에서 소결된 바리스터들에 비해 DC 열화시험에서 우수한 열화특성을 보였다. 이러한 결과는 ZnO 바리스터의 열화현상이 원자결함모델에서 제안된 침입형 아연이온의 이동 때문이라는 것을 의미한다. SiO_(2) 첨가량에 따른 실험결과에서는 SiO_(2) 첨가량이 증가할수록 열화특성이 향상됨을 알 수 있었으며, 열화시험 시간에 따른 실험에서는 시간에 따라 지수 함수적으로 ZnO 바리스터가 열화됨을 규명하였다.
The objectives of this paper are to demonstrate degradation phenomena through ambient sintering-process, improve degradation characteristics with SiO_(2) addition and predict degradation phenomena as a function of degradation test time in ZnO varistors. The ZnO varistors used in this investigation w...
The objectives of this paper are to demonstrate degradation phenomena through ambient sintering-process, improve degradation characteristics with SiO_(2) addition and predict degradation phenomena as a function of degradation test time in ZnO varistors. The ZnO varistors used in this investigation were fabricated by standard ceramic techniques. Especially, the ambient sintering-process was performed at the extraordinary electrical-furnace which was equipped with the vacuum system. Gases used in sintering-process were oxygen, nitrogen, argon and air. By using XRD and SEM, the phase and microstructure of sample were analyzed respectively. Particularly, quantitative analysis and distribution of elements existing in the microstructure of ZnO ceramic varistors were performed by using EPMA. The conditions of DC degradation test were 115±2℃ for 0, 2, 4, 8 and 13 h respectively. Current-voltage analysis was used to determine the nonlinear coefficients(α). Frequency analysis was accomplished to the understanding of electrical properties as DC degradation test. From the investigation through ambient sintering-process, it is found that ZnO varistors sintered in the atmosphere of oxygen showed better degradation properties than in the atmosphere of others at the DC degradation test. This result means that the degradation phenomenon of ZnO varistors is caused by the migration of interstitial zinc ions which is purposed by atomic defect model. At the result of the experiment with SiO_(2) addition, degradation characteristics were improved as the amount of SiO_(2) addition increased. And, the degradation phenomenon of ZnO ceramic varistors as a function of degradation test time showed the form of exponential function.
The objectives of this paper are to demonstrate degradation phenomena through ambient sintering-process, improve degradation characteristics with SiO_(2) addition and predict degradation phenomena as a function of degradation test time in ZnO varistors. The ZnO varistors used in this investigation were fabricated by standard ceramic techniques. Especially, the ambient sintering-process was performed at the extraordinary electrical-furnace which was equipped with the vacuum system. Gases used in sintering-process were oxygen, nitrogen, argon and air. By using XRD and SEM, the phase and microstructure of sample were analyzed respectively. Particularly, quantitative analysis and distribution of elements existing in the microstructure of ZnO ceramic varistors were performed by using EPMA. The conditions of DC degradation test were 115±2℃ for 0, 2, 4, 8 and 13 h respectively. Current-voltage analysis was used to determine the nonlinear coefficients(α). Frequency analysis was accomplished to the understanding of electrical properties as DC degradation test. From the investigation through ambient sintering-process, it is found that ZnO varistors sintered in the atmosphere of oxygen showed better degradation properties than in the atmosphere of others at the DC degradation test. This result means that the degradation phenomenon of ZnO varistors is caused by the migration of interstitial zinc ions which is purposed by atomic defect model. At the result of the experiment with SiO_(2) addition, degradation characteristics were improved as the amount of SiO_(2) addition increased. And, the degradation phenomenon of ZnO ceramic varistors as a function of degradation test time showed the form of exponential function.
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