• Title/Summary/Keyword: 계면물성

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스퍼터링법으로 증착한 실리콘 태양전지 전극용 Indium Tin Oxide 박막의 전기적 및 광학적 물성

  • Sim, Seong-Min;Chu, Dong-Il;Lee, Dong-Uk;Kim, Eun-Gyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.211.2-211.2
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    • 2013
  • ITO (indium tin oxide)는 스마트폰을 비롯한 여러전자제품의 터치패널 투명전극으로 가장 많이 쓰이고 있는 물질이다. 산화 인듐(In2O3)과 산화 주석(SnO2)의 화합물로 우수한 전기적 특성과 광학적 특성을 지녀 태양전지 분야에서도 그 활용가능성이 높다. 또한 최근 고효율 태양전지인 HIT (heterojunction with intrinsic thin layer) solar cell의 경우 Si 기판의 두께가 얇고, 소자의 양면에서 태양광을 흡수하여 효율을 증가 시키데, 특히 투명 전극의 물리적 특성들과 계면의 트랩의 상태가 효율에 영향을 미친다. 본 연구에서는 HIT Si 기판의 태양전지 구조에 전극으로 쓰일 ITO 박막을 sputtering 방법으로 증착하여 물리적 특성을 연구하였다. ITO 타겟을 활용한 radio frequency magnetron sputtering 방법으로 Si 기판에 ITO 박막을 증착하였다. 50W의 방전전력과 Ar 10 sccm 분위기에서 성장시킨 ITO 박막을 Transmission Electron Microscope 로 측정하였다. X-ray Diffraction 측정으로 ITO 결정의 방향성을 확인하고 Photoluminescence 측정으로 성장된 ITO 박막의 밴드갭 에너지를 확인하였다. $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$에서 후열처리한박막의 광 투과율, 비저항, 이동도를 측정 비교하여 적절한 후열처리 온도를 찾는 연구를 진행하였다. Sputtering 방법으로 성장시킨 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성을 측정하여 HIT solar cell에 활용될 가능성을 확인하였다.

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[ $K_2Ti_6O_{13}$ ]-filled Rubber Composite (육티탄산칼륨이 함유된 고무복합체)

  • Park, Jong-Il;Kang, Dong-Heon;Kang, Suck-Choon;Chung, Kyung-Ho;Hong, Young-Keun
    • Elastomers and Composites
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    • v.35 no.3
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    • pp.180-187
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    • 2000
  • For the purpose of developing a new type of frictional material using scrap rubber in which rubber makes continuous phase, potassium titanate($K_2Ti_6O_{13}$) was synthesized and added to rubber matrix. Needle-typed $K_2Ti_6O_{13}$ powders were obtained through the flux method using KCI salt and excess $K_2CO_3$. It was also found that the powders should be surface-treated to enhance adhesion and 10 phr of epoxy be added for the physical properties of the rubber composite.

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Evaluating Nanomechanical Properties on Interface of Friction-welded TiAl and SCM440 Alloys with Cu as an Insert Metal (삽입금속 Cu를 적용한 TiAl 합금과 SCM440의 마찰용접 계면의 나노역학물성 평가)

  • Kim, Ki-Young;Oh, Myung-Hoon;Choi, In-Chul
    • Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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    • v.34 no.6
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    • pp.309-314
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    • 2021
  • Due to the superior corrosion resistance and mechanical properties of TiAl alloy at high temperature, it has been utilized as a turbine wheel of a turbocharger. The dissimilar metallic bonding is usually applied to combine the TiAl turbine wheel with the SCM440 structural steel which is used as a driving shaft. In this study, the TiAl and SCM440 joint were fabricated by using a friction welding technique. During bonding process, to suppress the martensitic transformation and the formation of cracks, which might reduce a strength of the joints, Cu was used as an insert metal to relieve stress. As a result, the intermetallic compounds (IMCs) layer was observed at TiAl/Cu interface while no IMC formation was formed at SCM440/Cu interface. Since understanding of the IMCs effects on the mechanical performance of welded joint is also essential for ensuring the reliability and integrity of the turbocharger system, we estimated the nanohardness of welded joint region through nanoindentation. The relation between the microstructural feature and its mechanical property is discussed in detail.

Stimuli-responsive Smart Surface with Reversibly Switchable Wettability (자극 응답성 초발수-초친수 표면 특성 제어 기술)

  • Lim, Ka Hyun;Rho, Yoo Jin;Lim, Ho Sun
    • Prospectives of Industrial Chemistry
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    • v.24 no.6
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    • pp.3-18
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    • 2021
  • 가역적인 표면 젖음성의 제어가 가능한 스마트 표면은 첨단 센서, 기능성 멤브레인 등 여러 산업분야에 적용될 수 있는 계면제어 기술로써 많은 관심을 받을 것으로 기대된다. 표면의 젖음성은 표면의 화학적 구조와 기하학적 입체 구조에 의해 영향을 받는 데, 특히 외부자극에 의해 소재 물성을 가변시킬 수 있는 스마트 고분자 소재를 나노구조가 제어된 표면에 도입함으로써 표면의 젖음성을 초발수에서 초친수로 가역적으로 전환시킬 수 있는 스마트 표면을 효과적으로 구현할 수 있다. 자극 응답성 스마트 소재는 인가하는 외부자극에 따라 물리적 자극(빛, 온도, 전기, 자기)과 화학적 자극(pH, 용매, 이온)으로 구분할 수 있으며, 이를 복합적으로 적용한 이중/다중 유발 자극에 반응하는 소재가 있다. 본 기고문에서는 외부자극에 응답하는 자극응답성 고분자를 나노 구조 표면에 도입하여 초발수에서 초친수로의 가역적인 젖음성 변화가 가능한 고기능성 스마트 표면의 최근 연구 동향과 미래 전망에 대해 소개하고자 한다. 이런 다양한 외부자극을 이용한 표면 특성의 가역적 제어 기술을 통해 물-오일의 분리, 바이오센서, 약물 전달, 소프트로보틱스와 같은 스마트 소재의 잠재적 발전 가능성 또한 엿볼 수 있을 것으로 기대된다.

Wet-end Monitoring Experience in Liner Paper Mill (라이너지 제지공장의 습부공정 모니터링 경험)

  • 신종호;류정용;김용환;송봉근
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.57-58
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    • 2001
  • 용수 다소비 산업으로 분류되는 제지공업의 특성 상, 용수사용의 억제 및 용수의 무방류화에 대한 압력이 증가되고 있는 반면, 초지환경은 날로 열악해지고 있는 실정이다. 한 예로써, 용지의 재활용율 및 재사용 비율이 증가함에 따라 원료의 저급화가 심 각한 수준에 이르고 있으며, 이러한 초지환경의 변화는 각질화되고 극도로 미세화된 다량의 미세섬유 발생 및 잡고지로부터 유입되는 점착성 이물질과 무기 충진제의 도입 등을 유발함으로서 제품의 물리적 성질 저하, 탈수부하 증가로 인한 생산성 저하, 약품사용량 증가 등을 초래하여, 결과적으로는 폐수처리장의 부하를 증대시킴과 동시에 청수사용량 및 폐수방류량을 증가시키는 악순환을 되풀이하게 된다. 국내 제지산업이 국제적 경쟁력을 갖추기 위해서는 제품의 증대가 필수적이나, 원료와 설비의존도를 감안할 때, 제품특성과 공정 분을 결정하는 습부공정을 정확히 파악하여 최적 운전조건을 확립하는 것이 가장 경제적이고 용이한 방법일 뿐만 아니라 전체 제지공정의 정정화에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 일정규모이상의 종이를 생산하는 제지공장은 거의 대부분 컴퓨터로 처리되는 온라인 공정조절 시스템(On-line process control system)을 구비하고 료의 도입에서부터 설비운전 및 제품의 기본적인 품질관리까지 실시간의 자동화되고 안정적인 운전과 관리시스템을 유지하고 있다. 그러나 전체 제지공정 중, 제품 물성과 운전조건의 대부분을 결정하는 습부공정만큼은 아직도 주기적인 분석이 행해지고 있지 않을 뿐만 아니라, 슬러리의 농도나 보류도 정도를 제이하면 분석항목 조차도 변변히 확립되어 있지 않을 실정이다. 이는 다량의 물 속에 존재하게 되는 용전물질(Dissolved solids, DS), 부유물질(Suspended solids, SS), 섬 유(Fibers), 무기 미 세분(Inorganic f fines), 그리고 투입되는 약품간에 발생하는 계면동전현상 및 이러한 현상과 최종 지제 품의 물성간의 상관관계에 대한 이해 정도나 경험 부족에서 기인하는 것으로 생각된다. 1 1983년 미국제지기술연합회(T APpI)의 제지용 첨가제 분과위원회(Papermaking A Additive Committee)에서는 습부공정의 적절한 조절을 위해 어떤 항목들이 필요하며 그 중요도는 어떠한가를 조사하였으며, 그 결과로 전하밀도, 제타전위, 보류도 및 여수 도, 무기 미세분 함량 등이 중요하다고 보고하였다. 그러나 지료의 전기적 특성을 실시 간으로 측정하는 기자재류가 최근에 이르러서야 도입되고 있는 실정이기 때문에 충분 한 현장적용 사례가 보고되지 못하고 있으며, 결과적으로 얻어진 정보와 최종 지제품의 물성 및 초지기 운전조건과의 상관관계를 확립하는 작업결과는 더욱 찾아보기 어렵다. 따라서, 본 연구에서는, 라이너지 제조공장의 습부공정에 투입되는 약품이 지료 의 전기적 성질, 즉 전하밀도와 제타전위에 미치는 영향을 모니터링함으로서 지료의 전기적 성질들과 습부 공정상태와의 상관관계를 살펴보고자 하였다. 본 연구는 다음과 같은 순서로 진행하였다.

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Study on the Durability of Composite Tilting Pad Journal Bearing for Turbo Compressor System under Oil-cut Situation (터보 컴프레셔용 복합재료 틸팅 패드 저널 베어링의 오일 공급 중단 상황에서의 내구성 연구)

  • Choe, Kang-Yeong;Jung, Min-Hye;You, Jun-Il;Song, Seung-A;Kim, Seong-Su
    • Composites Research
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    • v.29 no.3
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    • pp.111-116
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    • 2016
  • The tilting pad journal bearing for the turbo compressor application has a role to support high speed and heavy loading rotor. White metal has been widely used for the bearing material but the conventional bearing is immediately suspended and induces serious serious damage to the rotor under the unexpected oil cut situation or the insufficient oil film formation. The carbon fiber reinforced composite having high specific stiffness, specific strength and excellent tribological characteristics can solve these seizure problems. In this work, the study on the durability of high thermal resistance carbon fiber/epoxy composite tilting pad journal bearing under oil cut situation was conducted. The material properties of the composite materials including tensile, compressive and interlaminar properties were measured at room and high temperature of oil cut situation. To investigate the possibility of failure of composite tilting pad journal bearing under oil cut situation, the stress distribution of the composite bearing was analyzed via finite element analysis and the Tsai-Wu Failure index was calculated. To verify the failure analysis results, the oil cut tests for the composite tilting pad journal bearing were conducted using industrial test bench.

Mechanical and Electrical Properties of Electrospun CNT/PVDF Nanofiber for Micro-Actuator (미세-작동기를 위한 전기방사 CNT/PVDF 나노섬유 기반의 탄소 복합재의 기계적 및 전기적 특성 평가)

  • Gu, Ga-Young;Wang, Zuo-Jia;Kwon, Dong-Jun;Park, Joung-Man
    • Composites Research
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    • v.26 no.1
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    • pp.14-20
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    • 2013
  • The electrospun PVDF containing CNT was made for fabricating materials of the actuator. The electrochemical and their actuating movement were evaluated for the actuator performance in the electrochemical environment. The actuator (which was fabricated by electrospinning) had some advantages, i.e., good dispersion and flexible properties. In the electrospinning process, the final product would have different forms based on different essential factors. In this work, electrospun nanofibers were aligned by using the drum-type collector, and the morphology was identified via the field emission-scanning electron microscope (FE-SEM). The uniform dispersion of CNT in PVDF nanofiber was observed by electron probe X-ray micro-analysis (EPMA) test. The results of tensile strength and electrical resistivity provided the aligned state. The electrospun CNT/PVDF nanofiber sheet on the aligned direction showed better mechanical and electrical properties than the case of the vertically-aligned direction. The efficiency and electrical capacities of electrospun CNT/PVDF nanofiber sheets were compared with the cast PVDF sheet for actuator application. Electrospun CNT/PVDF nanofiber sheet exhibited much better the case of actuator performance than cast neat PVDF actuator, due to the excellent electrical connecting areas.

The effect of the strength and wetting characteristics of Bis-GMA/TEGDMA-based adhesives on the bond strength to dentin (2,2-Bis[4-(2-methoxy-3-methacryloyloxy propoxy) phenyl] propane을 함유한 상아질 접착레진의 물성이 접착강도에 미치는 영향)

  • Park, Eun-Sook;Kim, Chang-Keun;Bae, Ji-Hyun;Cho, Byeong-Hoon
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • v.36 no.2
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    • pp.139-148
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    • 2011
  • Objectives: This study investigated the effect of the strength and wetting characteristics of adhesives on the bond strength to dentin. The experimental adhesives containing various ratios of hydrophobic, low-viscosity Bis-M-GMA, with Bis-GMA and TEGDMA, were made and evaluated on the mechanical properties and bond strength to dentin. Materials and Methods: Five experimental adhesives formulated with various Bis-GMA/Bis-MGMA/TEGDMA ratios were evaluated on their viscosity, degree of conversion (DC), flexural strength (FS), and microtensile bond strength (MTBS). The bonded interfaces were evaluated with SEM and the solubility parameter was calculated to understand the wetting characteristics of the adhesives. Results: Although there were no significant differences in the DC between the experimental adhesives at 48 hr after curing (p > 0.05), the experimental adhesives that did not contain Bis-GMA exhibited a lower FS than did those containing Bis-GMA (p < 0.05). The experimental adhesives that had very little to no TEGDMA showed significantly lower MTBS than did those containing a higher content of TEGDMA (p < 0.05). The formers exhibited gaps at the interface between the adhesive layer and the hybrid layer. The solubility parameter of TEGDMA approximated those of the components of the primed dentin, rather than Bis-GMA and Bis-M-GMA. Conclusions: To achieve a good dentin bond, a strong base monomer, such as Bis-GMA, cannot be completely replaced by Bis-M-GMA for maintaining mechanical strength. For compatible copolymerization between the adhesive and the primed dentin as well as dense cross-linking of the adhesive layer, at least 30% fraction of TEGDMA is also needed.

Preparation and physical properties of flame retardant high density polyethylene utilizing inorganic waste shell powder (재활용(再活用) 굴 껍질 분말(粉末)을 이용(利用)한 고밀도 폴리에틸렌계 난연 소재(素材)의 제조(製造)와 물성(物性))

  • Choi, Jae-Won;Cho, Tae-Keun;Ahn, Jun-Hyung;Lee, Sung-Ho;Chung, Yong-Chan;Jeon, Ho-Seok;Chun, Byoung-Chul
    • Resources Recycling
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    • v.17 no.4
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    • pp.21-29
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    • 2008
  • Waste shell powder was added to the high density polyethylene(HDPE), and resultant mechanical properties and flame retardancy were analyzed in terms of shell content. Compatibilizer(PE-g-MA) was used to enhance the mechanical properties of the prepared HDPE/shell composites, and several flame retardant agents($Al_2O_3$, $Sb_2O_3$) were utilized to improve flame retardancy. Addition of the compatibilizer resulted in an improved mechanical properties due to the increased interfacial bonding between HDPE matrix and shell powder. In the case of impact strength, it even reached to the impact strength of pure HDPE. Also the addition of the flame retardant agents did not exhibit mechanical property decrease. UL-94 flammability test on the prepared HDPE/shell composites indicated that at 40wt% of shell only inclusion, time to ignite the flame and the total time of flame duration increased. When flame retardant agents mixed with shell powder were added to the HDPE matrix, improved flame retardancy was observed. Generally, flame retardancy effect of $Al_2O_3$ was better than $Sb_2O_3$. UL-94 V-0 classification was observed for the specimens with $Al_2O_3$ and compatibilizer at more than 40wt% shell, and also for specimens with $Sb_2O_3$ and compatibilizer at all shell content.

Electrodeposition onto the Surface of Carbon Fiber and its Application to Composites(I) - Electrodeposition of MVEMA and EMA (탄소섬유 표면에의 고분자 전착과 복합재료 물성(I) - MVEMA와 EMA의 전착 -)

  • Kim, Minyoung;Kim, Jihong;Kim, Wonho;Kim, Booung;Hwang, Byungsun;Choi, Youngsun
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.9 no.6
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    • pp.894-900
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    • 1998
  • An interphase between carbon fiber and epoxy matrix was introduced to increase impact strength of carbon fiber reinforced composites (CFRC) without sacrificing the interlaminar shear strength. Flexible polymers, I. e., MVEMA (poly(methyl vinyl ether-co-maleic anhydride)) and EMA(poly(ethylene-co-maleic anhydride)), which have reactive functional groups were considered as interphase materials. Weight hain of MVEMA and EMA onto the surface of carbon fibers was evaluated by changing the parameters of electrodeposition process. Electrodeposition mechanism of polymers which have anhydride functional group was identified by IR spectroscopy, that is, the generation of $RCOO^-$ functional group by the attack of hydroxide anion in the basic solution was observed. The weight gain was increased by increasing concentration of polymers, current density, and electrodeposition time. However the excess generation of oxygen gas decreased the weight gain by removing the deposited polymers. Washing in the running water easily removed the deposited polymers which are on the fiber surface without bonding, as a results, only 0.5 wt% of deposited polymers are remained.

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