• Title/Summary/Keyword: 산화물/금속/산화물

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금속산화물 복합분말의 동결건조 및 수소분위기 환원처리에 의한 Cu-Sn 다공체 제조 (Synthesis of Porous Cu-Sn by Freeze Drying and Hydrogen Reduction Treatment of Metal Oxide Composite Powders)

  • 김민성;유호석;오승탁;현창용
    • 한국재료학회지
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    • 제23권12호
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    • pp.722-726
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    • 2013
  • Freeze drying of a porous Cu-Sn alloy with unidirectionally aligned pore channels was accomplished by using a composite powder of CuO-$SnO_2$ and camphene. Camphene slurries with CuO-$SnO_2$ content of 3, 5 and 10 vol% were prepared by mixing with a small amount of dispersant at $50^{\circ}C$. Freezing of a slurry was done at $-25^{\circ}C$ while the growth direction of the camphene was unidirectionally controlled. Pores were generated subsequently by sublimation of the camphene during drying in air for 48 h. The green bodies were hydrogen-reduced at $650^{\circ}C$ and then were sintered at $650^{\circ}C$ and $750^{\circ}C$ for 1 h. XRD analysis revealed that the CuO-$SnO_2$ powder was completely converted to Cu-Sn alloy without any reaction phases. The sintered samples showed large pores with an average size of above $100{\mu}m$ which were aligned parallel to the camphene growth direction. Also, the internal walls of the large pores had relatively small pores. The size of the large pores decreased with increasing CuO-$SnO_2$ content due to the change of the degree of powder rearrangement in the slurry. The size of the small pores decreased with increase of the sintering temperature from $650^{\circ}C$ to $750^{\circ}C$, while that of the large pores was unchanged. These results suggest that a porous alloy body with aligned large pores can be fabricated by a freeze-drying and hydrogen reduction process using oxide powders.

Comparison of Growth Mode between GaAs and InAs Self Assembled Nanowire on Si(111) by Molecular Beam Epitaxy

  • 하재두;박동우;김영헌;김종수;김진수;노삼규;이상준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.325-325
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    • 2012
  • 1차원구속 반도체인 nanowires (NWs)는 전기적, 광학적으로 일반 bulk구조와 다른 특성을 가지고 있어서 현재 많은 연구가 되고 있다. 일반적으로 NWs는 Au 등의 금속 촉매를 이용하여 성장을 하게 되는데 이때 촉매가 오염물로 작용을 해서 결함을 만들어서 bandgap내에 defect level을 형성하게 된다. 본 연구는 Si (111) 기판 위에 GaAs NWs 와 InAs NWs를 촉매를 이용하지 않고 성장 하였다. vapour-liquid-solid (VLS)방법으로 성장하는 GaAs NWs는 Ga의 droplet을 이용하게 되는데 Ga이 Si 기판위에 자연 산화막에 존재하는 핀홀(pinhole)로 이동하여 1차적으로 Ga droplet 형성하고 이후 공급되는 Ga과 As은 SiO2 보다 GaAs와 sticking coefficient 가 좋기 때문에 Ga drolept을 중심으로 빠른 선택적 성장을 하게 되면서 NWs로 성장을 하게 된다. 반면에 InAs NWs를 성장 할 시에 droplet 방법으로 성장을 하게 되면 NWs가 아닌 박막 형태로 성장을 하게 되는데 이것으로 InAs과 GaAs의 $SiO_2$와의 sticking coefficient 의 차이를 추측을 할 수 있다. InAs NWs는 GaAs NWs는 달리 native oxide를 이용하지 않고 InAs 과 Si 사이의 11.5%의 큰 lattice mismatch를 이용한다. 이종의 epitaxy 방법에는 크게 3종류 (Frank-van der Merwe mode, Stranski-Krastanov mode, Volmer-Weber mode)가 있는데 각기 다른 adatom 과 surface의 adhesive force로 나누어지게 된다. 이 중 Volmer-Weber mode epitaxy는 adatom 의 cohesive force가 surface와의 adhesive force보다 큰 경우 성장 되는 방식으로 InAs NWs 는 이 방식을 이용한다. 즉 droplet을 이용하지 않는 vapour-solid (VS) 방법으로 성장을 하였다. 이 때 In 의 migration을 억제하기 위해서 VLS mode 의 GaAs NWs 보다 As의 공급을 10배 이상 하였다. FE-SEM 분석 결과 GaAs NWs는 Ga droplet을 확인 할 수 있었고 InAs NWs는 droplet이 존재하지 않았다. GaAs와 InAs NW는 density와 length가 V/III가 높을수록 증가 하였다.

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금속산화물과 CH4를 이용한 2단계 열화학 사이클 (Two-step thermochemical cycle using metal oxide and CH4)

  • 이상호;박영철;김종원;심규성;정광덕
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.219-229
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    • 2001
  • Hydrogen production by a 2-step water-splitting thermochemical cycle using metal oxides (ferrites) redox pairs and $CH_4$ have been studied in this experiment. The ferrites were reacted with $CH_4$ at $700{\sim}800^{\circ}C$ to produce CO, $H_2$ and various reduced phases (reduction step); these were then reoxidized with water vapor to generate $H_2$ in water-splitting step (oxidation step) at $600{\sim}700^{\circ}C$. The reduced ferrites, Ni-FeO and Ni-Fe alloy showed respectively different reactivity for $H_2$ formation from $H_2O$. In reduction reaction at $800^{\circ}C$, carbon was deposited on surface of Ni-ferrite due to $CH_4$ decomposition. This reduced phase containing carbon, which was taken quite different feature from other phase, produced $H_2$, CO, $CO_2$ by reacting with $H_2O$ at $600^{\circ}C$. The amount of $H_2$ evolved using reduced phase containing carbon was much higher than that of other phase.

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염료감응형 태양전지의 광전기적 특성 개선을 위한 금속산화물 나노파이버의 응용 (Application of Metal Oxide Nanofiber for Improving Photovoltaic Properties of Dye-Sensitized Solar Cells)

  • 동영상;김은미;정상문
    • 청정기술
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    • 제24권3호
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    • pp.249-254
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    • 2018
  • 염료감응형 태양전지의 광전변환효율(${\eta}$) 향상을 위하여 수열합성한 $TiO_2$ 나노입자에 전기방사한 $TiO_2$, $SiO_2$, $ZrO_2$$SnO_2$ 나노파이버를 첨가하여 광전극에 적용하였다. $TiO_2$ 나노파이버를 첨가한 염료감응형 태양전지는 순수한 $TiO_2$ 나노입자에 비해 높은 전류밀도($J_{sc}$)를 나타내었고 이것은 나노파이버 구조로 인하여 염료에서 여기된 전지의 전달 특성이 용이하여 나타난 현상으로 생각된다. 또한 $SiO_2$ 나노파이버를 첨가한 염료감응형 태양전지의 경우, 순수한 $TiO_2$ 나노입자를 이용한 것에 비해 보다 높은 0.67 V의 개방전압($V_{oc}$)을 나타내었고 에너지 변환효율 또한 6.24%로 가장 높게 나타났다.

알칼리토 금속산화물이 함유된 붕규산염계 유리를 이용한 용액 중 Cr6+ 이온 제거 기구 (Mechanism of Removal of Cr(VI) Ions from Solution by Borosilicate Glasses Containing Alkaline Earth Oxides)

  • 백일희;임형봉;김철영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.222-227
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    • 2011
  • The hexavalent chromium ions in wastewater are highly toxic chemicals even at low concentrations. It causes serious diseases, such as cancer, skin disease, digestive trouble et. al. In this study, $Cr^{6+}$ ions were removed by using borosilicate glasses. Various glasses system with different compositions were prepared and then reacted in a solution contaning $Cr^{6+}$ ions. After the reaction, the concentration of the $Cr^{6+}$ ions remained in the solution was measured by ICP-OES. The reacted surface of the glasses was also analyzed by using a XRD, SEM, and EDS. When $Na_2O-RO-SiO_2-B_2O_3$ (RO=MgO, CaO, SrO, BaO) glasses were reacted with a solution containing $Cr^{6+}$ ions, the optimum removal efficiency of $Cr^{6+}$ ions was observed in the BaO glass. $Ba^{2+}$ ions leached out of these glasses combine with $Cr^{6+}$ ions in a solution to form $BaCrO_4$ crystals on the glass surface. In this manner, the $Cr^{6+}$ ions can be removed from the solution. It is conceivable that $Ba^{2+}$ ions are reacted with $Cr^{6+}$ ions in a solution immedeately after leaching out of the glasses. The pH of the solution for optimum removal of $Cr^{6+}$ ions were 3.0~5.0.

나노 금속산화물을 이용한 유단말용 환경 모니터링 서브 시스템 (Environmental Monitoring Sub-System for Ubiquitous Terminal Using Metal Oxide Nano-Material Gas Sensor)

  • 문승언;이홍열;이재우;박종혁;박소정;곽준혁;맹성렬;박강호;김종대
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.63-63
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    • 2008
  • Environmental monitoring sub-system has been developed using gas sensor module, Bluetooth module and PDA phone. The gas sensor module consists of $NO_2or$ CO gas sensor and signal processing chips. Gas sensor is composed of the micro-heater, sensing electrode and sensing material. Metal oxide nano-material was selectively deposited on a substrate with micro-heater and was integrated to the gas sensor module. The change in resistance of the metal oxide nano-material due to exposure of oxidizing or deoxidizing gases is utilized as the principle of this gas sensor operation mechanism. This variation detected in the gas sensor module was transferred to the PDA phone by way of Bluetooth module.

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전기로 제강분진에 함유된 금속원소의 휘발거동에 대한 속도론적 연구 (A Study on Kinetic of Volatilization Behavior of Metal Elements Contained in Electric Arc Furnace Dust)

  • 윤재홍;윤치현;이명원
    • 자원리싸이클링
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    • 제26권3호
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    • pp.17-25
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    • 2017
  • 전기로 제강분진은 고철을 전기로에서 용해하는 과정에서 발생하는 휘발성분들이 공기 중의 산소와 반응하여 산화물형태로 포집된 미세분말로써 다양한 특성을 가지고 있다. 이러한 전기로 제강분진의 효율적인 자원화를 위해서 반응속도론적 기초실험과 Pilot 규모의 생산실험을 병행하여 실시하였다. 그 결과 전기로 제강분진은 다양한 구성성분과 화합물로 구성되어 있었으며 공통적으로 Cl과 알카리 성분이 다량으로 존재함에 따라 자원화를 위한 실제 조업에 큰 악영향을 미치는 화합물의 형성이 예상된다. 휘발거동은 $1100^{\circ}C$ 영역에서 활발히 진행되고 $1250^{\circ}C$ 영역에서는 용융현상이 나타남을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 Pilot규모의 실증테스트의 결과로 얻은 조산화아연과 환원철의 형성거동에서도 동일한 결과를 얻었다. 이러한 결과는 전기로 제강분진의 자원화 플랜트의 설계 및 조업조건 설정에 유용한 기초자료로 활용이 기대된다.

매트릭스 보정법을 이용한 규산질 광물 중 화학성분의 X-선 형광분광법 분석 (The Simultaneous Determination of Chemical Ingredients in Silica Minerals by X-ray Fluorescence Spectrometry using Matrix Correction Method)

  • 김영만;최범석;이경미;김선태;이종욱
    • 대한화학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.63-68
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    • 1990
  • 규산질 광물 중 화학성분 원소인 $SiO_2,\;Al_2O_3,\;MgO,\;Fe_2O_3,\;CaO$$TiO_2$를 매트릭스 보정법을 이용한 X-선 형광분광법으로 분석하였다. 순수한 금속산화물을 혼합하여 만든 합성표준시료와 분석시료를 $Li_2B_4O_7$로 16배 희석, 용융하여 glass bead로 만들고 Lucas-Tooth와 Pyne 보정식을 사용한 실험계수법으로 성분간의 매트릭스 효과를 보정하였다. 각각 다른 세트의 매트릭스 계수를 사용하여 분석한 결과를 비교적 잘 일치하였으며 표준시료의 수가 많은 세트를 사용할 때 좋은 분석결과를 얻었다. 또한 NIST의 표준시료를 사용하여 이 방법에 의한 정확도를 검토하였다.

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태양전지응용을 위하여 MOCVD 방법으로 성장된 ZnO 박막의 기판온도에 따른 표면특성 (The Surface Morphology of ZnO Grown by Metal Organic Chemical Vapor Deposition for an Application of Solar Cell)

  • 김도영;강혜민;김형준
    • 한국진공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.177-183
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    • 2010
  • 우리는 MOCVD (metal organic chemical vapor deposition)법을 이용하여 DEZ (Diethylzinc)을 운송하는 Ar 유속과 reactant (반응물질)의 종류에 따른 ZnO 박막 증착을 연구하였다. Bubbler 시스템을 통하여 주입되는 Ar 유속에 의해 Zn 소스인 DEZ의 양이 조절된다. 산소 기체와 수증기는 산화를 위해 반응물질로 사용된다. 본 연구로부터 표면의 거칠기(surface roughness)는 반응물질의 종류와 DEZ Ar 유속에 관계되며 박막의 두께에 의존한다는 것을 알 수 있었다. 그러나 기판 온도는 산소를 반응물로 하는 상태에서는 표면 거칠기에 영향을 주지 못함을 알 수 있었다. 우리는 ZnO 박막이 90 sccm (Standard Cubic Centimeter per Minute)의 DEZ Ar 유속, 8 Pa의 수증기압, 그리고 $140^{\circ}C$의 기판 온도에서 39.16 mm의 가장 높은 거칠기를 가진다는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문은 태양전지의 광 흡수층으로 사용가능한 ZnO 박막을 연구하였다.

금속-도재관용 Ni-Cr 합금의 표면산화물특성에 따른 전단결합강도 관찰 (Shear Bonding Strength by the Characteristic of Metal Oxidation on the Surface of Ni-Cr Alloy for Porcelain Fused Metal Crown)

  • 정인성;김치영
    • 대한치과기공학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.359-364
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    • 2013
  • Purpose: This study was to observe characteristic of metal oxidation and bonding strength according to composition of Ni-Cr alloy for porcelain fused to metal crown. The three kinds of Ni-Cr alloy with different composition ratio of parent metal were observed general properties and chemical properties of each alloy surface and measured the shear bonding strength between ceramic and each alloys. The aim of study was to suggest the material for design of parent metal's composition ratio to development of alloy for porcelain fused to metal crown. Methods: The three kinds of alloy as test specimen was Ni(59wt%)-Cr(24wt%), Ni(67wt.%)-Cr(16wt.%) alloy and Ni(71wt%)-Cr(12wt%)alloy. The oxide on surface was observed by EDX. And the shear test was performed by MTS. Results: The surface property and oxide characteristic analysis of oxide layer, weight percentage of Element O within $Ni_{59}Cr_{24}$ alloy measured 23.03wt%, $Ni_{67}Cr_{16}$ alloy measured 21.13wt% and $Ni_{71}Cr_{12}$ alloy was measured 48.55wt%. And the maximum shear bonding strength was measured 58.02Mpa between $Ni_{59}Cr_{24}$ alloy and vintage halo(H2 group). Conclusion: The surface property and oxide characteristic three kind of Ni-Cr alloy was similar. and shear bonding strength showed the highest bonding strength in H2 specimens.