• 제목/요약/키워드: 기공 밀도

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고성능 전기화학 장치용 마이크로-나노 하이브리드 다공성 니켈 전극

  • 최우성;신헌철
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.88.2-88.2
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    • 2012
  • 활성 물질의 원활한 확산을 위한 경사형 마이크로 기공과 넓은 반응 면적을 제공하는 나노 기공을 동시에 가지는 하이브리드 다공성 구리의 전기화학적 합성법이 보고된 이후, 이를 기능성 전기화학 장치에 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, 구리는 일반적으로 전기화학적 비활성 물질이기 때문에 전극 활물질로서 직접 활용되는 것은 극히 제한적이다. 또한, 전해 도금에 의하여 합성되므로 비전도성 기재 위에 형성이 불가능하여, 비전도성 기재가 기본이 되는 장치에 적용하는 것 역시 어렵다. 본 연구에서는 전해 도금법을 기본으로 하여 마이크로-나노 하이브리드 다공성 구조를 가지는 니켈을 전도성 및 비전도성 기재 위에 형성하였다. 전도성 기재 위에 제조된 니켈의 구조는 전반적으로 기존의 다공성 구리와 거의 유사하였으나 마이크로 기공의 밀도와 수지상의 형태에 있어 차이점을 보였다. 비전도성 기재 위에 형성된 니켈의 경우에는 중간 열처리 과정으로 인해 나노 수지상 구조의 다소간의 뭉침이 발견될 뿐 전도성 기재 위에 형성된 니켈과 구조가 동일하였다. 전도성 및 비전도성 기재 위에 형성된 니켈 다공성 구조를 기본을 하여 각각 전기화학적 캐패시터용 전극과 연료전지용 전극을 제작하였고, 기본적인 전기화학 특성을 파악하여 니켈 다공성 구조의 응용 가능성을 타진하였다.

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PAN계 활성탄소섬유의 미세기공 구조가 신경작용제 유사가스(DMMP) 감응 특성에 미치는 영향 (Influence of the Micropore Structures of PAN-based Activated Carbon Fibers on Nerve Agent Simulant Gas (DMMP) Sensing Property)

  • 강다희;김민지;조한주;최예지;이영석
    • 공업화학
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    • 제29권2호
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    • pp.191-195
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    • 2018
  • 본 실험에서는 활성탄소섬유의 미세기공구조가 신경작용제 유사가스인 dimethyl methylphosphonate (DMMP) 감응 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 탄소섬유에 화학적 활성화법을 이용하여 기공구조를 부여하였고, 이를 이용하여 가스센서용 전극을 제조하였다. N형 반도체인 polyacrylonitrile (PAN)계 활성탄소섬유 기반 전극은 환원성 가스인 DMMP로부터 전자를 받아 정공의 밀도 감소로 인하여 전기저항이 감소하게 되었다. DMMP 가스센서의 민감도는 미세기공 부피가 증가함에 따라 1.7%에서 5.1%까지 증가하였다. 이는 분자 크기가 0.57 nm인 DMMP를 흡착하기에 적합한 미세기공이 형성됨에 따라, DMMP와 활성탄소섬유간의 전자 이동이 용이해졌기 때문이라 사료된다. 결론적으로, 높은 감도의 DMMP 가스센서를 제조하기 위해서는 적절한 기공구조 조절이 중요한 역할을 한다고 판단된다.

직접 발포법을 이용해 제조된 실리카 흄-SiO2계 다공성 세라믹의 열적 특성 (Thermal properties of silica fume-SiO2 based porous ceramic fabricated by using foaming method)

  • 하태완;강승구;김강덕
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.182-189
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    • 2021
  • 무기질 단열재 개발을 위해 포말법을 이용하여 다공성 세라믹스를 제조하였다. 실리카 흄과 SiO2를 주 원료로 사용하였으며, 다공성 세라믹의 균일한 기공 형성을 위한 첨가제로 벤토나이트를 사용하였다. 다공성 세라믹은 1200℃에서 소결하였으며, 기공율, 밀도, 압축강도, 미세구조 그리고 열전도도 분석을 수행하였다. 다공성 세라믹은 SiO2에 대한 실리카흄의 함량이 70~90 % 증가할수록 비중이 0.63에서 0.69로 증가하였으며, 압축강도는 9.41 Mpa에서 12.86 Mpa로 증가하였다. 그러나, 기공율은 비중과 반대로 72.07 %에서 70.82 %로 감소하는 경향을 나타내었다. 열전도도 측정 결과, 실리카 흄의 함량이 70 %인 F7S3 다공성 세라믹의 경우 25~800℃ 온도조건에서 0.75~0.72 W/m·K의 열전도도를 나타내었으며, 실리카 흄의 함량이 90 %인 F9S1 다공성 세라믹의 경우 0.66~0.86 W/m·K를 나타내어 실리카 흄 함량이 적을수록 낮은 열전도도를 나타내었다. 이는 기공율 결과와 일치한 것을 확인하였다. SEM(Scanning Electron Microscope)을 이용한 미세구조 분석 결과, 다공성 세라믹 내/외부에 전체적으로 수십~수백 ㎛ 범위 기공이 관찰되었으며 기공 분포가 비교적 균일한 것을 확인할 수 있었다.

광산 폐기물을 활용한 다공성 담체 개발 (Development of Porous Support with Mine Waste Materials)

  • 정문영;정명채;최연왕
    • 자원환경지질
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    • 제37권1호
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    • pp.143-151
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    • 2004
  • 광산 폐기물의 순환자원화 방안을 모색하기 위해 상동중석광산 광미를 대상으로 그의 물리적ㆍ화학적 특성, 광물학적 조성, 중금속 용출특성 및 분쇄특성, 그리고 그를 출발원료로 하여 포말법으로 제조한 세라믹 담체의 특성 등을 조사하였다. 광미의 화학적, 광물학적 특성은 심도별 큰 차이가 없고 광미의 중금속 용출량은 환경기준값 보다 낮아 광미 자체를 물질전환법에 의해 재활용하는데는 문제가 없다고 판단되었다. 그러나 광미의 median경(d$_{50}$ )은 10∼30$\mu\textrm{m}$ 이었다. 따라서 환경소재인 다공성 담체의 제조에 적합한 입도분포인 median경 3$\mu\textrm{m}$을 얻기 위해서는 슬러리 농도 40 vol% 기준일 때분산제인 PEI를 첨가하여 교반밀로 700 rpm으로 1시간이상 습식분쇄하여야만 가능함을 알 수 있었다. 그리고 광미 슬러리의 발포율을 3배로 하여 제조한 큐빅형 greenbody를 1,075$^{\circ}C$에서 90분 소결한 담체의 물성은 겉보기 밀도 0.52g/$cm^{3}$, 전체 기공율 80%, 열린 기공율72%, 기공의 크기분포가 30∼350$\mu\textrm{m}$이었다. 즉, 광산 폐기물인 광미를 출발원료로 하여 폐수처리용 환경소재로서 활용성이 매우 큰 매크로 기공을 가진 다공성 세라믹 담체를 제조 할 수 있었다.

구상나무 천연집단(天然集団)의 침엽형질(針葉形質) 변이(變異) (The Variation in Needle Characteristics of Natural Population of Abies koreana Wilson)

  • 이강영;김현권
    • 한국산림과학회지
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    • 제57권1호
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    • pp.39-44
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    • 1982
  • 우리 나라의 지리산(智異山), 덕유산(德裕山), 한라산(漢拏山)에 천연분포(天然分布)되어 있는 구상나무 집단(集團)의 침엽형질변이(針葉形質變異)를 구명(究明)하기 위하여 집단별(集團別), 집단내(集團內)의 개체별(個體別)로 조사(調査)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 침엽장(針葉長), 기공열수(氣孔列數)에 있어서는 집단간(集團間)에 1%의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었으며 집단내(集團內)의 개체간(個體間)에는 형질(形質) 모두 유의성(有意性)을 인정(認定)할 수 없었다. 모수(母樹)의 흉고직경(胸高直徑)과 침엽장(針葉長), 침엽폭(針葉幅) 간(間)에 있어서는 집단(集團) 모두 상관(相關)이 없었다. 침엽장(針葉長)과 침엽폭(針葉幅) 간(間)에서 덕유산(德裕山)과 한라산(漢拏山) 집단(集團)은 정(正)의 상관(相關)을 보였으나 지리산(智異山) 집단(集團)은 상관(相關)이 없었으며 침엽장(針葉長)과 기공열수(氣孔列數) 간(間)에서는 덕유산(德裕山) 집단(集團)이 정(正)의 상관(相關)을 보였다. 침엽폭(針葉幅)과 기공열수(氣孔列數) 간(間)에는 집단(集團) 모두 정(正)의 상관(相關)을 보였으나 침엽폭(針葉幅)과 거치밀도(鋸齒密度) 그리고 기공열수(氣孔列數)와 거치밀도(鋸齒密度) 간(間)에는 상관(相關)이 없었다. 거치밀도(鋸齒密度)의 변이계수(變異係數)는 다른 형질(形質)에 비(比)해 큰 경향(傾向)을 나타내었다.

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폐유리를 재활용한 타일 제조 및 물리적 특성 (Fabrication and Physical Properties of Tiles Recycled Waste Glass)

  • 김영길;정연길;송준백;신민철;이희수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.193-197
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    • 2005
  • 폐유리와 점토를 이용하여 일축 가압 성형법으로 타익을 제조하였다. 유리함량, 소성온도 및 소성시간에 따른 타일의 흡수율, 밀도, 겉보기 기공률, 압축강도, 마모감량 등을 고찰하였다. 소성온도 및 유리함량이 증가함에 따라 타일의 특성은 향상되었다. 폐유리를 $70wt.\%$ 사용하고 $1,050^{circ}C$에서 소성한 타일이 가장 우수한 특성을 나타내었으며, 이 때의 흡수율, 밀도, 겉보기 기공률, 압축강도, 마모감량은 각각 $0.9\%,\;2.3g/cm^3,\;2.1\%$, 210 MPa, 0.022g이었다. 이는 유리상의 혈성에 의잔 결과로서 타일의 기공 감소 및 치밀화에 기여하기 때문이다. 제조된 타일의 특성은 상용화되고 있는 일반 자기질 타일과 비교하여 우수한 특성을 나타내고 있으며, 바닥 및 내$\cdot$외벽용 무유타일로 적용 가능할 것이다.

기공율, 응력 및 입자 크기가 B-H Hysteresis loop 특성에 미치는 영향 연구 (The study on effects of porosity, strain and grain size on B-H Hysteresis Ioop)

  • 김성재;정명득;백종규
    • 한국자기학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.89-93
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    • 1994
  • Mg-페라이트에 있어서 B-H hysteresis loop 특성에 미치는 소결체의 밀도, 내부 응력, 입자 크기의 영향을 조사하였다. 밀도가 증가함에 따라서 보자력은 감소하였으며 각형비는 증가 하였다. 보자력은 내부 응력에 매우 의존적이었으며 시편 내부에 응력이 존재할때 보자력은 1.95 [Oe]에서 4.35[Oe]로 증가하였다. 그러나 각형비는 큰 차이가 없었다. 입자 크기가 6-11[um] 범위 내에서의 보자력 및 각형비는 입자 크기에 의존성을 갖지 않았다.

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Tetraethylammonium tetrafluoroborate를 함유한 유기 전해액을 사용한 전기 이중층 콘덴서의 전기적 특성 (ELECTRICAL PROPERTIES OF ELECTRIC DOUBLE LAYER CAPACITOR USING ORGANIC SOLUTION CONTANING TETRAETHYLAMMONIUM TETRAFLUOROBORATE AS ELECTROLYTE)

  • 박홍우;권순석;정수현;이운용;임기조;박수길
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1520-1522
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    • 1996
  • 전기 이중층 콘덴서는 일반적인 콘덴서와 백업용 이차 전지의 중간적 성격을 갖는 디바이스로서 직류 전압 인가시 전하는 진해액과 활성탄의 계면에 전기이중층을 이루며 축적된다. 본 논문에서는 탄화 및 활성화 조건을 달리하여 활성탄 전극을 제조하고 세공 면적, 비표면적, 겉보기 밀도차 기공율을 측정,검토하였으며 여러가지 유기 용매에 tetraethylammonium tetrafluoroborate를 각각 첨가하여 제조한 전해액의 전기전도도를 정하고 이들 전해액과 활성탄 전극을 이용하여 전기 이중층 콘텐서를 제작한 후 정전용량, 활성탄 전극의 안정 전위, 체적용량 밀도, 중량용량 밀도 등을 검토하였다.

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가압성형법을 이용한 925 은합금의 텐션형 주얼리 개발 (Development of the 925 Silver Alloyed Tension Jewelry with Press Forming Process)

  • 송오성;김상엽
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.805-810
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    • 2006
  • 기존의 일반적인 주조공정에 의한 은제품 주얼리는 경도가 약해서 내구성이 떨어지고, 산화되기 쉬어서 표면색이 변하고, 주조공정 중에 발생한 표면 기공 잔류 등의 문제가 있었다. 이러한 기존 은 주얼리 제품의 결점을 해결하기 위해 92.5%Ag-6.5%Cu-1%Zn 조성을 가진 내식성이 강화된 소재에 일단 기존 주조공정으로 실린더형의 링을 만들고, 이 링에 일축 압력을 가하여 소성 변형시켜 표면경도와 표면기공의 저감 등 기존 공정의 단점들을 극복할 수 있는 신공정을 제안하였다. 주조된 실린더 링 시편에 일축방향의 힘으로 소성변형을 유발시키고 이 정도에 따른 시편의 비커스 경도와 밀도, 일축방향의 힘에 따른 미세구조 변화를 관찰하였다. 결과적으로 주어진 소성변형과 기계가공의 후속공정을 통하여 단순 주조 제품보다 그레인 사이즈가 50% 감소되어 경도가 2.3배 이상 향상되고 표면기공이 없는 은 합금 링 소재를 개발하였고. 이를 이용하여 기존 주조공정으로는 제작이 불가능하였던 텐션 스타일의 은합금 반지 제작에 성공하였다.

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