• Title/Summary/Keyword: 솔-젤 공정

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Control of YAG($Y_{3}Al_{5]O_{12}$) Particle Shape prepared by Sol-Gel Process (솔-젤 공정(工程)을 이용(利用)하여 제조(製造)된 YAG($Y_{3}Al_{5}O_{12}$) 분말 입형제어)

  • Park, Jin-Tae;Kim, Chul-Joo;Yoon, Ho-Sung;Sohn, Jung-Soo
    • Resources Recycling
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    • v.17 no.5
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    • pp.52-59
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    • 2008
  • Sol-gel process applied in this study was carried out by chelation of metal ions and citric acid. From the results of thermal gravimetric analysis and XRD analysis of gel powder obtained through sol-gel and heat treatment, gel powders are mostly amorphous, and crystallize completely at $900^{\circ}C$, and the crystalline structure of YAG increases with increasing calcinations temperature. Since YAG prepared by sol-gel & calcinations process was porous, and the sape and size was irregular and nonuniform, the shape and size of YAG powder had to be controlled. Therefore the effects of organic materials such as ethylene glycol and surfactant on the crystalline structure of YAG powder were investigated. Polyesterification of ethylene glycol and citric acid separated reaction area of metal ions in the solution and decreased the size of YAG primary particles. The addition of Igepal 630 as surfactant formed the droplet in the solution, and increased the size of primary particles which forms the aggregate of YAG In order to obtain monodispersed YAG particles of uniform size, gel powder prepared with organic materials had to be milled before calcination. And milling process was very important for obtaining YAG of uniform size.

Preparation of Y2O2:Eu Red Phosphor by Sol-Gel and Calcination Process (솔-젤 및 소성공정에 의한 이트륨-유로퓸계 적색형광체 제조)

  • Yoon, Ho-Sung;Kim, Chul-Joo;Jang, Hee Dong
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.46 no.3
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    • pp.506-511
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    • 2008
  • In this study sol-gel and combustion process was surveyed for the preparation of the red $Y_2O_3$: Eu phosphor, and the properties of phosphor was considered. Chelation and hydrolysis in amorphous citrate sol-gel process were completed in initial reaction stage, and water-forming condensation was superior to organic acid-forming condensation. The mole ratio of citric acid to metal ion had to be above to for the progress of sol-gel process. The dried gel powders are mostly amorphous, and crystallize completely at $700^{\circ}C$, and the crystallinity increases with increasing calcining temperature. The luminescence property of the phosphor was analyzed by measuring the emission spectra. The luminescence intensity increases when the calcination temperature and concentration of metal ions in solution increase.

고효율 색소결합 유-무기 하이브리드 레이저 재료의 제조와 특성평가

  • Gwak, Seung-Yeon;Yang, Seung-Cheol;Kim, Jae-Hong;Lee, Gang-In;Lee, Jong-Hun;Bae, Byeong-Su
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.57.1-57.1
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    • 2010
  • 레이저 색소 분자간의 회합을 막음으로써 높은 레이저 효율을 갖는 고체 색소 레이저를 제조하기 위해 레이저 색소인 DCM을 유-무기 하이브리드 재료에 화학적으로 결합시켰다. 수산화기를 기능기로 갖는 DCM을 합성하여 이를 솔-젤반응의 전구체로 활용하였다. 유기실란을 DCM과 함께 솔-젤반응을 시킴으로써 DCM이 결합된 유무기 하이브리드 재료를 제조하였다. DCM이 결합된 유-무기 하이브리드 재료는 유기물과 무기물의 특성을 각각 갖고 있기 때문에 용액공정을 통해 고체 색소 레이저를 단시간에 제작할 수가 있을 뿐만 아니라 열적 및 광학적으로 우수한 특성을 보여주었다. Nd:YAG 레이저를 여기광으로 이용하여 DCM이 결합된 유-무기 하이브리드 재료의 레이저 효율을 측정하여 DCM을 유기용매에 녹인 색소 레이저의 레이저 효율과 비교하였다. DCM이 결합된 유-무기 하이브리드 재료는 DCM의 농도가 높아질 수록 유기용매를 이용한 색소 레이저에 비해서 더 높은 레이저 효율을 가지는 것을 관찰하였다. 이는 DCM이 결합된 유-무기 하이브리드 재료에 각각의 DCM 분자가 실록산 망목구조와 화학적으로 결합이 되어있기 때문에 하이브리드 재료에 안정적으로 존재할 수 있게 되고 망목구조에 둘러쌓여 분자간의 회합이 방지되는 효과를 가지게 되기 때문이다.

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용액공정 기반의 Zinc Oxide 박막 트랜지스터의 제작 및 특성 평가

  • Hwang, Yeong-Hwan;Seo, Seok-Jun;Jeon, Jun-Hyeok;Bae, Byeong-Su
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.25.2-25.2
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    • 2009
  • 최근 아연산화물과 같은 무기산화물 박막 트랜지스터를 디스플레이의 구동 소자, RFID, 스마트 창으로 활용하기 위한 연구가 많이 이루어지고 있다. 특히, 산화아연 박막 트랜지스터는 기존의 비정질 실리콘이나 저온 제작된 다결정 실리콘을 active layer로 사용해 제작된 소자에 비하여 AMOLED나 AMLCD를 구동하기 충분한 전자 이동도, 환경적으로 안정한 특성을 보이고 비교적 저렴한 가격으로 제작 가능하며 넓은 밴드갭으로 인하여 가시광선 영역에서 투명한 특성을 보인다. 본 연구에서는 Zinc acetate dehydrate를 전구체로 사용하고 ethanolamine 을 솔 안정화제로 사용하여 간단하고 경제적인 솔-젤 방법을 통하여 Zinc Oixde (ZnO)를 active layer로 사용한 박막 트랜지스터를 제작하였다. ZnO 박막 트랜지스터는 전구체 용액을 기판 위에 스핀 코팅한 후 열처리 과정을 통하여 제작되었고 제작된 ZnO 박막 트랜지스터는 가시광선 영역에서 높은 투과도 (>90%) 를 보였다. 산화 아연 박막 트랜지스터의 특성을 향상 시키기 위하여 전구체 용액의 농도 조절, ZnO 박막의 두께 조절, 열처리 온도의 조절 등과 같은 연구를 수행하였다. 여러 공정 조건의 변화를 통하여 최적화된 ZnO 박막 트랜지스터는 전하 이동도가 9.4 cm^2/Vs, sub-threshold slope이 3.3 V/dec 그리고 on-to-off current ratio가 5.5${\times}$10^5로 디스플레이 소자를 구동하기 충분한 특성을 보였다.

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A Study on the Sol-Gel Reaction Kinetics of Sodium Silicate Solution (규산(硅酸)나트륨 수용액(水溶液)의 솔-젤 반응속도론적(反應速度論的) 고찰(考察))

  • Kim, Chul-Joo;Yoon, Ho-Sung;Jang, Hee-Dong
    • Resources Recycling
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    • v.17 no.6
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    • pp.34-42
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    • 2008
  • The properties of sodium silicate solution were surveyed by using the yellow silicomolybdic method, and the formation of silica sol from sodium silicate solution and the growth of silica sol were investigated in this study. The $SiO_2$ content of 2 wt% in sodium silicate solution was proper to oxidize sodium silicate with sulfuric acid. After the removal of sodium ions in sodium silicate solution, the pH of silicate solution had to be controlled above 9 for the stabilization of silicate solution. The condensation between silicic acid species and silica nuclei surfaces has been studied at $20{\sim}80^{\circ}C$ and pH 10 in silicate solutions with silica nuclei. The reaction falls into two kinetics regimes, limited at high silicic acid species concentration by polymerization, but at lower concentration by a process whereby deposited silicic acid species condenses further to silica. The overall condensation is first-order in silicic acid species concentration, proceeded toward to pseudo equilibrium concentration, $C_x$, rather than the solubility of amorphous silica. The heat of solution of amorphous silica was 3.34 kcal/mol and exhibits an Arrhenius temperature dependence with an apparent activation energy of 3.16 kcal/mol in the range of $20{\sim}80^{\circ}C$.

Effects of Sol-Gel Process and $IrO_2$Bottom Electrode for Lowering Process Temperature of SBT Thin Films (SBT 박막의 저온화 공정을 위한 솔-젤법과 $IrO_2$하부전극의 효과)

  • 선봉균;송석표;김병호
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.1
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    • pp.39-44
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    • 2001
  • 솔-젤법으로 S $r_{0.9}$B $i_{2.1}$T $a_2$$O_{9}$ stock solution을 합성하고, Ir $O_2$/ $SiO_2$/Si 및 기판 위에 스핀코팅법으로 약 2000$\AA$ 정도의 두께를 가지고 SBT 박막을 제조하였다. Pt/Ti $O_{x}$ 전극을 사용한 SBT 박막과 비교하였을 때 Ir $O_2$전극을 사용한 SBT 박막의 경우 더 낮은 급속 열처리 온도 즉, 72$0^{\circ}C$에서 형석상에서 층상 페롭스카이트 상으로의 상전이가 관찰되었다. 그리고, Ir $O_2$전극을 사용한 SBT 박막은 낮은 열처리에서 결정성장이 이루어졌다. Ir $O_2$전극을 사용한 SBT 박막은 $650^{\circ}C$에서 열처리하였을 때 포화된 이력곡선을 얻었지만, Pt/Ti $O_{x}$ 전극을 사용한 SBT 박막은 $700^{\circ}C$에서 열처리하였을 때 이력곡선이 관찰되었다. Ir $O_2$전극을 사용한 SBT 박막은 $700^{\circ}C$의 열처리에서 8.79 $\mu$C/$ extrm{cm}^2$ (3V)의 2Pr 값을 나타내었다.나타내었다.다.

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A Study on Sol-gel Preparation of Pt-Ru/C Anode Catalysts for Direct Methanol Fuel Cells (솔-젤 합성에 의한 직접 메탄올 연료전지용 고분산 Pt-Ru/C 음극 촉매의 제조)

  • Lee, Kang-Hee;Kim, Il-Gon;Park, Tae-Jin;Suh, Dong-Jin
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.6 no.1
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    • pp.13-17
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    • 2003
  • Cryogel and aerogel Pt-Ru/C were synthesized by the sol-gel process for the electrooxidation of methanol. From XRD analysis, it was found that the catalysts had highly dispersed Pt-Ru alloys on carbon support although high temperature treatments have been conducted. Electrocatalytic activities of 3 type aerogel catalysts were investigated in half cell experiments by cyclic voltammetry. Among them, Phloroglucinol-Formaldehyde(PF) type catalyst shows the highest activity. From the results of deactivation test for each catalysts, the aerogel catalysts are found to have excellent durability compared with those prepared by colloidal method.

초소수 실리카 코팅층 제조와 표면 특성

  • Kim, Ji-Yeong;Kim, Sang-Seop
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.123-123
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    • 2012
  • 초소수성 표면은 150도 이상의 높은 물 접촉각과 10도 이하의 낮은 sliding angle을 가지며 self-cleaning, anti-contamination 기능을 갖고 있는 것이 특징이다. 재료표면의 친수성과 소수성을 제어하기 위해서는 화학적 인자인 물질의 표면에너지나 물리적 인자인 표면 거칠기를 조절하는 방법이 있다. 초소수성 표면을 구현하기 위해서는 표면의 거칠기를 증가시키거나 표면 에너지를 낮춰야 하는데 고체 표면의 거칠기를 증가시키기 위해서는 일반적으로 표면에 microscale과 nanoscale의 계층구조를 형성시키는 방법이 사용된다. 자연계에 매우 풍부하게 존재하는 실리카는 내구성과 내마모성, 화학적 안정성, 고온 안정성 등을 지니고 있으며 인체에 무해하기 때문에 다양한 종류의 전자기기 및 부품의 내외장 코팅에 적용이 검토되고 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 초소수성 코팅층을 구현하는 하나의 방법으로서 졸-겔방법으로 실리카 졸을 합성하여 전기분무법을 사용하여 microscale의 실리카 입자 코팅층을 형성하였으며, 표면 미세구조 조절 및 계층구조 형성과 불소화처리 공정을 통하여 초소수성 실리카 코팅층을 제조하였다. 이러한 초소수성 실리카 코팅층의 표면거칠기, 자외선 영향향, 내구성 등을 초소수성 관점에서 평가하였다.

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Preparation of Silica Films by Surface Tension Control (표면장력 제어를 이용한 실리카 박막의 제조)

  • Lee, Jae-Jun;Kim, Yeong-Ung;Jo, Un-Jo;Kim, In-Tae;Je, Hae-Jun;Park, Jae-Gwan
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.9 no.8
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    • pp.804-809
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    • 1999
  • Silica films were prepared on Si single crystal substrates by a sol-gel process without DMF using TEOS as a starting material. Films were fabricated by spin coating technique. For films having a composition of TEOS : HCI(1:0.05mol), gelation time, the thickness of films, the formation of cracks and the microstructure of the films were investigated as a function of the molar ratio of $CH_3OH and H_2O$. With 8mol $CH_3OH$, the longest gelation time was measured to be 640hr. The thickness of the coated films was decreased with increasing content of $CH_3OH$. The films were sintered at $500^{\circ}C$ for 1hr with a heating rate of $0.6^{\circ}C$/min. The coated films showed worm-like grains and partially cracked microstructures at an amount of $CH_3OH$ 2mol and 4mol. The addition of more than 8 mole of $CH_2OH$ resulted in crack-free silica films. This suggests that crack-free films can be fabricated by controlling the surface tension energy of the sol solutions without DMF.

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