• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
• /
• pp.168-173
• /
• 2000

Flame aerosol synthesis technology refers to the formation of fine particles from gases in flame and is widely used in practical materials processing. In this paper, an experimental investigation was performed on growth of the silica particles that were generated in $H_2/O_2$ Diffusion Flame by the direct injection or TEOS using Electro-spraying method. in this flame aerosol synthesis, four main parameters or nos interaction (flame temperature, residence time or particle in flame, TEOS flow rate, applied voltage) for particle generation and growth was investigated along the axial direction above the burner. A fairly monodisperse non-aggregated particles were successfully obtained.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제25권5호
• /
• pp.660-665
• /
• 2001

Ultrafine particles have been widely used in many high technology industrial areas. The spherical nonagglomerated and uniform nanometer-size SiO$_2$particles are synthesized by the direct injection of TEOS(Tetraethyorthosilicate) using electro-hydrodynamic spraying method. Electro-hydrodynamic spraying can generate submicron-size TEOS droplets having high electric charges by applying a high electric field between the liquid injection nozzle and the reaction tube. These TEOS droplets are evaporated, and thermally decomposed or oxidized to produce nanometresized SiO$_2$particles in the reaction tube. Spherical, nonagglomerated and ultrafine particles are generated in various conditions and examined by using SEM and SMPS. As the total gas flow rate in the furnace changes from 1.5 lpm, the mean diameter of SiO$_2$particle decreases from 120 nm to 68 nm. The synthesized particle charging fractions are also investigated.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.164-164
• /
• 2012

저진공 (＞100 mTorr)에서 냉음극 변압기 전원 소스를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 시스템을 개발하였다. 또한 이 장치를 이용하여 Tetraethylorthosilicate (TEOS)를 기화시켜 이산화규소 ($SiO_2$) 박막 증착 기술을 연구하였다. 공정 압력은 400~1,000 mT이었다. 증착된 박막의 박막 두께, 굴절률 등의 측정을 실시하였다. 결과를 요약하면, 플라즈마 공정 압력이 증가함에 따라 박막 증착 속도는 약 200~300 A/min이었다. 또한 전압이 1,100에서 2,100 V로 증가함에 따라 산화막의 증착 속도는 약 300에서 40 nm/min으로 증가하였다. TEOS만을 사용하였을 때 굴절률은 약 1.5~1.6정도였다. 그러나 TEOS에 산소를 추가하면 자연 산화막의 굴절률인 1.46을 쉽게 얻을 수 있었다. 초기 연구 결과를 정리하면 냉음극 변압기 플라즈마 장치는 향후 실용적인 산화막 플라즈마 증착 연구 장치로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.174-181
• /
• 2007

본 연구에서는 졸-겔 공법을 이용하여 가스 차단 특성을 갖는 $SiO_2/EVOH$(에틸렌 비닐알콜 공중합체) 하이브리드 물질을 제조하였다. 제조된 여러 조성의 하이브리드 졸을 표면 처리한 biaxially oriented polypropylene (BOPP) 기지재에 스핀 코팅 방식을 이용하여 코팅하였다. X선 회절 및 DSC 분석에 의해 하이브리드 내의 EVOH 상과 실리카 상 사이의 결합에 따른 결정화 거동의 변화를 조사하였다. 또한 $SiO_2/EVOH$ 하이브리드 겔의 모폴로지 관찰을 통하여, 100nm 이하의 실리카 입자들이 균열하게 분산된 매우 치밀한 상 미세구조를 갖는 하이브리드 물질을 제조하기 위해 필요한 Tetraethylorthosilicate (TEOS) 무기전구체의 최적 함량이 존재함을 알 수 있었다. 첨가된 TEOS 함량이 최적 함량보다 낮거나 높은 경우에는 큰 도메인의 입자 클러스터들이 형성되어 매우 불안정한 모폴로지를 나타내는 상분리 현상이 관찰되었다. 이러한 모폴로지 결과는 하이브리드 코팅 필름의 산소 투과도의 변화 결과와 일치하였는데, TEOS 함량이 0.01 - 0.02mol로 첨가되어 제조된 하이브리드로 코팅된 필름의 경우 매우 우수한 산소 차단 특성을 나타냈으며, 0.04mol 이상으로 첨가되었을 때는 상 분리 및 미세 균열 발생으로 인하여 그 차단 특성이 급격하게 감소하는 것으로 나타났다.

• 폴리머
• /
• 제25권6호
• /
• pp.866-875
• /
• 2001

본 연구에서는 고온 산화분위기 하에서 탄소/탄소 복합재료의 열적 향상을 위해 사용된 tetraethylorthosilicate(TEOS)의 첨가량에 따른 복합재료의 kinetic parameter에 기초한 열분해 메카니즘 및 열안정성을 열중량분석기(TGA)를 사용하여 고찰하였다 TEOS를 함유한 탄소/탄소 복합재료의 kinetic parameter, 즉 열분해 활성화 에너지 ($E_d$), 반응차수(n), 지수앞 인자 (A)는 각각 136 kJ/mol, 0차, 및 2.3$\times$$10^9s^{-1}$을 나타내었으며, 특히 IPDT 및 $E_d$로부터 살펴본 복합재료의 열안정성은 탄소/탄소 복합재료에 TEOS가 첨가되면 크게 향상되었는데, 이는 산소에 대한 산화방지막, 즉 $SiO_2$의 형성으로 인한 복합재료 표면에서의 카본 활성종에 산소의 침투를 방해하여 TEOS를 함유한 복합재료가 이를 함유하지 않은 것에 비하여 표면 산화 속도가 감소되어 열안정성이 증가하였다고 사료된다.

• 멤브레인
• /
• 제16권2호
• /
• pp.123-132
• /
• 2006

PTMSP-silica-PEI 복합막이 PTMSP에 TEOS를 가하여 졸-겔 방법에 의해 제조되었다. 복합막의 특성은 $^1H-NMR$, FT-IR, TGA, XPS, SEM, GPC 등을 사용하여 조사하였고, 복합막의 기체투과 특성을 알아보기 위해 $H_2,\;O_2,\;N_2,\;CO_2,\;CH_4$를 사용하였다. PTMSP-silica-PEI 복합막의 기체 투과도는 TEOS의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. $H_2$와 $CH_4$는 15 wt% TEOS에서 PTMSP-PEI 복합막보다 투과도와 선택도가 모두 증가하였다. 한편 $O_2$와 $CO_2$는 선택도의 감소없이 투과도가 증가하는 경향을 나타냈다.

• 멤브레인
• /
• 제20권2호
• /
• pp.87-96
• /
• 2010

세공 크기가 2.6 ${\mu}m$인 SPG (Shirasu porous glass) 막이 설치된 실험실 규모의 막유화 장치를 사용하여 막유화 에멀젼-겔 공정의 변수 조절을 통해 구형상의 실리카 입자를 제조하였다. 막유화 에멀젼-겔 공정의 변수로는 분산상 압력, 연속상 내 안정제 및 유화제의 농도, $H_2O$/TEOS 비율 및 연속상에 대한 분산상의 비율로 설정하고, 이들 변수가 제조된 실리카 입자의 크기와 분포에 미치는 영향을 검토하였다. 막유화의 공정변수들 중에서 분산상 압력과 연속상에 대한 분산상의 비가 증가할수록 실리카 입자의 크기가 증가하였다. 반면 안정제 및 유화제의 농도, $H_2O$/TEOS 비가 증가할수록 입자의 크기가 감소하였다. 막유화 에멀젼-겔 공정변수의 조절을 통해 최종적으로 평균 입자 크기가 3 ${\mu}m$인 비교적 입도분포가 균일한 구형상의 실리카 입자 제조가 가능하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제25권9호
• /
• pp.1175-1182
• /
• 2001

Chemical compositions of polydisperse SiO$_2$/TiO$_2$multicomponent aggregates were measured for different heights from the burner surface and different mobility diameters of aggregates. SiO$_2$/TiO$_2$multicomponent particles were generated in a hydrogen/oxygen coflow diffusion flame from two sets of precursors: TTIP(titanium tetraisopropoxide), TEOS(tetraethylorthosilicate). To maintain 1:1 mole ratio of TTIP:TEOS vapor, flow rate of carrier gas $N_2$was fixed at 0.6lpm for TTIP, at 0.1lpm for TEOS. In-situ sampling probe was used to supply particles into DMA(differential mobility analyzer) which was calibrated with using commercial DMA(TSI, model 3071A) and classifying monodisperse multicomponent particles. Classified monodisperse particles were collected with electrophoretic collector. The distributions of composition from particles to particle were determined using EDS(energy dispersive spectrometry) coupled with TEM(transmission electron microscope). The chemical(atomic) compositions of classified monodisperse particle were obtained for different heights; z=40mm, 60mm, 80mm. The results suggested that the chemical(atomic) composition of SiO$_2$decreased with the height from burner surface and the composition of SiO$_2$and TiO$_2$approached to the value of 1 to 1 fat downstream. It is also found that the composition of SiO$_2$decreases as the mobility diameter of aggregate increases.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제35권9호
• /
• pp.958-968
• /
• 1998

Porous silica ceramics were prepared using DCCA(Drying Control Chemical Additives) Such as uncharged polymer(Polyethylene glycol) and protein (Lipase) under H2O/Low-grade TEOS=10 C2H5OH/Low-grade TEOS=1 HC1/Low=grade TEOS=0.01 After Plain which doesn't added DCCA and samples of 11 sorts which varied molecular weight of PEG(Mw=600, 1000, 2000) quantity of Lipase and concentration of wat-er were synthesized gellation time and thermal analysis were investigated. After heat-treated at 600, cry-stal structures analyses of SiO2 polymer and characteristics of pores were investigated. Gellation time was retarded about 2-6 times as compared with plain resulting in addition of DCCA and crystal structures ex-hibited amorphous state. Moreover as increase of water a short gellation time was obtained. The samples added PEG showed increase of specific surface areas up to 20-40% and had micropores while those of Lipase were decreased about 90% and showed broad pore size distribution.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
• /
• pp.441-446
• /
• 2000

Chemical compositions of monodisperse $SiO_2/TiO_2$ multicomponent aggregates were measured for different heights from the burner surface and different mobility diameters of aggregates. $SiO_2/TiO_2$ multicomponent particles were generated in a hydrogen/oxygen coflow diffusion flame from two sets of precursors: TTIP (titanium tetraisopropoxide), TEOS(tetraethylorthosilicate). To maintain 1:1 mole ratio of TTIP:TEOS vapor theoretically, flow rate of carrier gas $N_2$ was fixed at 0.61pm for TTIP, at 0.11pm for TEOS. In situ sampling probe was used to supply particles into differential mobility analyzer(DMA) which was calibrated with using commercial DMA(TSI 3071A) and classifying monodisperse multicomponent particles. Classified particles were collected with electrophoretic collector. The distributions of composition from particle to particle were determined using EDS (energy dispersive spectrometry) coupled with TEM (transmission electron microscope). The chemical (atomic) compositions of classified monodisperse particle were obtained for different heights; z=40mm, 60mm, 80mm. The results suggested that the atomic composition of $SiO_2$ decreased with the height from burner surface and the composition of $SiO_2$ and $TiO_2$ approached to the value of 1 to 1 in far downstream. It is also found that the composition of $SiO_2$ decreases as the mobility diameter of aggregate increases.