• 제목/요약/키워드: 열적 물성

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유한요소해석을 이용한 다상의 초전도 코일에 대한 기계적 열적 등가 물성 (Equivalent Mechanical and Thermal Properties of Multiphase Superconducting Coil Using Finite Element Analysis)

  • 사정우;허남일;최창호;오영국;조승연;도철진;권면;이경수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.975-980
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    • 2001
  • Like composite material. the coil winding pack of the KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) consist of multiphase element such as metallic jacket material for protecting superconducting cable, vacuum pressurized imprepregnated (VPI) insulation, and corner roving filler. For jacket material, four CS (Central Solenoid) Coils, $5^{th}$ PF (Poloidal Field) Coil, and TF (Toroidal Field Coil) use Incoloy 908 and $6-7^{th}$ PF coil, Cold worked 316LN. In order to analyze the global behavior of large coil support structure with coil winding pack, it is required to replace the winding pack to monolithic matter with the equivalent mechanical properties, i.e. Young's moduli, shear moduli due to constraint of total nodes number and element numbers. In this study, Equivalent Young's moduli, shear moduli, Poisson's ratio, and thermal expansion coefficient were calculated for all coil winding pack using Finite Element Method.

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PEALD TaNx 박막 내 질소 함량 확산 방지 특성에 미치는 영향

  • 문대용;한동석;신새영;박종완
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.179-179
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    • 2010
  • 다양한 분야에서 확산 방지막은 소자의 신뢰성 향상에 중요한 역할을 하고 있다. 최근 반도체에 적용되기 시작한 구리 배선 형성 공정에서도 실리콘이나 실리콘 산화막으로 구리가 확산하는 것을 방지하는 기술이 중요한 부분을 차지하고 있다. 기존 physical vapor deposition (PVD)법을 이용한 $TaN_x$ 확산 방지막 형성 기술이 성공적으로 적용되고 있으나 반도체의 최소선폭이 지속적으로 감소함에 따라 한계에 다다르고 있다. 20 nm 급과 그 이하의 구리 배선을 위해서는 5 nm 이하의 매우 얇고 높은 피복 단차율을 가진 확산 방지막 형성 기술이 요구된다. 또한, 요구 두께의 감소에 따라 더 우수한 확산 방지 특성이 요구된다. Atomic layer deposition (ALD)은 박막의 정교한 두께 조절이 가능하며 높은 종횡비를 가지는 구조에서도 균일한 박막 형성이 가능하다. 이번 연구에서는 다른 질소 함량을 가진 $TaN_x$ 박막을 Tertiarybutylimido tris (ethylamethlamino) tantalum (TBITEMAT) 전구체와 $H_2+N_2$ 반응성 플라즈마를 사용하여 plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) 법으로 형성하였다. 박막 내질소 함량에 따라 $TaN_x$의 상 (phase)과 미세구조 변화가 관찰되었고, 이러한 물성의 변화는 확산 방지 특성에 영향을 주었다. TEM (Transmission electron microscopy)과 SEM (scanning electron microscope), XPS (x-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 $TaN_x$의 물성을 분석하였고, 300 도에서 700 도까지 열처리 후 XRD (x-ray deffraction)와 I-V test를 통해 확산 방지막의 열적 안정성이 평가되었다. PEALD를 통해 24 nm 크기의 trench 기판 위에 약 4 nm의 $TaN_x$ 확산 방지막이 매우 균일하게 형성할 수 있었으며 향후 구리 배선에 효과적으로 적용될 것으로 예상된다.

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수소분리용 치밀질 세라믹 멤브레인의 여과특성 (Filtering Characterization of Dense Ceramic Membrane for Hydrogen Separation)

  • 황광택;정훈
    • 신재생에너지
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    • 제1권4호
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    • pp.19-24
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    • 2005
  • 수소 여과용 치밀질 membrane의 제조는 기존의 SC($SrCeO_3$)보다 높은 여과특성을 가지는 BC($BaCeO_3$)구조의 재료를 이용하여 시편을 제조하였고, 시편의 물성은 기공율, 수분에 대한 내구성 그리고 여과 특성을 측정하였다. 우선 열적 안정성 및 수분에 대한 내구성 향상은 $Y_2O_3$를 0.1mol첨가 하였을 때 1% 이내의 기공율을 가지고 있었으며 수분에 대한 안정성을 위해 boiling test에서도 균열이 발생되지 않고 안정적인 것을 확인할 수 있었다. 또한 여과 특성을 향상시키기 위해 Ce과 치환이 가능하고 전도성을 향상시킬 수 있는 $Ga_2O_3$, $La_2O_3$을 치환하여 물성을 측정한 결과 $Ga_2O_3$은 0.05, $La_2O_3$ 0.1mol%가 최적이었으며, 이들 중 $Ga_2O_3$가 0.05mol 첨가 되었을 때 가장 높은 이온 전도도 값을 얻었으며, $La_2O_3$이 첨가된 경우가 다음으로 높게 나타났다. 전자 전도성을 높이기 위하여 Pt를 sol로 만들어 나노 입자로 분산 시키는 방법으로 실험을 실시 $500^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 복합전도에 의해 전도도가 향상되어지는 것을 확인할 수 있다. 또한 이들 시편의 여과 특성을 측정한 전도도 측정의 결과와 동일한 결과를 얻을 수 있었다.

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HDPE/TPS블렌드의 물성 및 생분해도 (Mechanical Properties and Biodegradability of HDPE/TPS Blends)

  • 이상일;홍경민;서석훈;신용섭;김봉식;신부영
    • 폴리머
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    • 제26권1호
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    • pp.145-151
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    • 2002
  • 전분과 글리세롤을 이축 압출기를 사용하여 열간소성 전분(TPS)으로 제조한 후, TPS와 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 조성을 달리하여 블렌딩하였다. 열적 특성, 형태학, 기계적 물성을 측정하였고, 조절된 호기성 퇴비화 방법(ISO14855)에 의하여 생분해도를 측정하였다. TPS 함량이 증가할수록 인장 강도, 신장율, 그리고 탄성율이 감소하였다. 특히 신장율은 TPS를 소량 첨가하여도 급격히 감소하였다. HDPE/TPS 블렌드의 $T_m$은 변화가 없었고, 이로써 두 고분자간 상용성이 없음을 확인하였다. 블렌드의 파단면 확인은 전자 주사 현미경으로 하였고, 두 물질의 계면에서 상분리가 일어남을 확인하였다. 45일간의 생분해 실험에서 TPS의 함량이 증가할수록 생분해도가 증가하였다.

자외선 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지의 반응성 희석제 함량에 따른 물성 연구 (Study on the Properties of UV-curable Polyurethane acrylate with reactive diluents content)

  • 심재학;서은선;이원영;김구니
    • 접착 및 계면
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    • 제18권4호
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    • pp.159-165
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    • 2017
  • 본 연구에서는 반응성 희석제로 사용되는 BA의 함량에 따른 자외선 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 제조하여 수지의 열적 기계적 성질, 접착강도, 굴곡성을 확인하였다. BA의 함량이 40% 이상으로 증가할수록 Polyol의 Tg와 아크릴 수지의 Tg가 분리되어 나타난 것을 DSC로 통해 확인하였다. 또한 BA의 함량이 증가할수록 아크릴 수지의 낮은 기계적인 물성이 주도적으로 발현되어 인장강도와 신장률, 접착강도가 감소하는 것으로 나타났다. 굴곡성을 평가한 결과 BA의 함량이 40%인 경우 경도가 낮으면서 다른 수지에 비해 Tm이 낮아 굴곡성이 우수한 것으로 나타났다.

Centrifugal 분산기법을 이용한 여러종류 Epoxy-Organoclay 나노콤포지트의 전기적 특성 (Electrical Characteristics for Epoxy-Organoclay Nanocomposites of Several Types using Centrifugal Dispersion Technique)

  • 박재준;김주호;박용범;이동윤
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.281-282
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    • 2008
  • 고압절연용 에폭시-나노콤포지트의 전기적, 기계적, 열적특성이 동반적 물성의 상승을 가져오기 때문에 활발한 연구가 진행 중에 있다. 에폭시 메트릭스 내에서 유기화된 층상구조를 갖는 나노입자의 분산정도에 따라 여러 가지 물성에 영향을 나타내고 있다. Centrifugal 분산기법으로 나노콤포지트제조시 에폭시분자의 층간내로 충분한 삽입으로 박리가 발생하였다. 전기적 특성로서 기본적 구조적 특성인 X-RD특성과 TEM의 관찰로 분산을 확인할 수있었고, DSC의 측정으로 가교도를 알 수 있는 Tg값이 원형수지에 비하여 $11^{\circ}C$향상된 여러종류의 나노콤포지트를 개발하였다. 유전특성 및 절연파괴 특성으로도 원형수지에 비하여 나노콤포지트의 향상된 특성을 얻을 수 있었다.

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Clay의 종류 및 표면처리가 silicone rubber/clay 복합체의 물성에 미치는 영향 (Physical Properties of Silicone Rubber/Clay Composites According to the Clay Type and Modification)

  • 윤진산;김응수;김은정;이태화
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권3호
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    • pp.260-268
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    • 2009
  • Clay의 표면을 bis[(3-triethoxysilylpropyl)tetra sulfide (TSS)으로 처리하면 clay 표면의 소수성이 증가 될 뿐만 아니라 high temperature vulcanization 형 silicone rubber(HTV)와 화학적 반응이 가능하기 때문에 clay와 silicone rubber 사이의 상용성이 향상될 수 있을 것으로 예상되어 TSS를 이용하여 Na-MMT와 Fe-MMT의 silicate 층 표면에 tetra sulfide 그룹을 도입시킨 Na-$MMTS_4$와 Fe-$MMTS_4$를 각각 제작하였다. 이들 clay를 HTV silicone rubber와 compounding하여 silicone rubber/clay composites를 제작하였으며, clay의 종류 및 표면개질에 따른 silicone rubber 복합체의 열적안정성 및 기계적 물성을 평가하였다.

Si-N 전구체를 이용한 에폭시/실리카 나노복합재료의 제조 (Novel Preparation of Epoxy/Silica Nanocomposite Using Si-N Precursor)

  • 김이주;윤호규;이상수;김준경
    • 폴리머
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    • 제28권5호
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    • pp.391-396
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    • 2004
  • 기존의 에폭시/실리카 나노복합재료의 제조 방법에서 나타나는 문제점인 경화 반응 중의 휘발성 부산물 생성에 의한 미세기공 형성 및 치수 불안전성 등을 극복하고자 Si-N 전구체를 사용한 새로운 방법을 제안하고자 한다. 실리카 전구체로 부산물이 형성되지 않는 메틸트리페닐실란 (MTPS)을 합성하고 이를 이용하여 솔-젤 반응과 에폭시 경화 반응이 병행되는 동시 복합화 반응을 통하여 무기상의 고른 분산상태를 지닌 에폭시/실리카 나노복합재료를 제조하였으며, 이로부터 뛰어난 투명성뿐 아니라 기계적 물성과 열적특성에서 탁월한 물성의 증가를 얻을 수 있었다.

Gas Barrier성 SEBS (Styrene Ethylene Butadiene Styrene Copolymer)-Clay 하이브리드 막의 제조 및 물성 (Preparation and Properties of SEBS (Styrene Ethylene Butadiene Styrene Copolymer)-Clay Hybrid Gas Barrier Membranes)

  • 남상용;염봉열;민병렬;김영진
    • 멤브레인
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    • 제15권1호
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    • pp.62-69
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    • 2005
  • 본 연구에서는 SEBS와 여러 가지의 유기화물로 처리된 MMT (montmorillonite) type의 clay를 이용하여 SEBS-clay 하이브리드 막을 용융삽입법으로 제조하였다. clay의 함량은 5 phr (per hundred resin)로 고정하였다. internal mixer를 사용하여 clay를 SEBS에 분산시켰으며, 제조된 SEBS-clay 하이브리드에서 clay의 특성피크가 완전히 박리되거나 이동하는 XRD 결과로부터 clay의 층간거리가 넓어지는 고분자의 clay 층간삽입을 확인하였다. Clay의 종류에 따라서 제조된 SEBS-clay 하이브리드 막의 가스투과도, 기계적 물성 및 열적 성질을 측정하였다. SEBS-clay 하이브리드 막은 clay 자체의 도입과 층간거리의 확대로 기체분자의 tortuosity를 증가시켜서 가스투과도를 저하시키는 것을 확인하였다.

비수계 분산중합으로 제조된 환경친화성 아크릴수지/나노클레이 복합재료의 특성 연구 (Properties of Eco-friendly Acrylic Resin/Clay Nanocomposites Prepared by Non-aqueous Dispersion (NAD) Polymerization)

  • 김영호;이민호;전현열;이영철;민병훈;김정호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권1호
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    • pp.120-126
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    • 2016
  • 본 연구에서는 아크릴과 소량의 스티렌 모노머에 나노클레이인 순수한 몬모릴로나이트(Pristine monmorillonite: PM) 또는 개질된 몬모릴로나이트(30B 또는 25A)를 첨가한 후 비수계 분산(NAD) 중합에 의해 환경친화성 아크릴/나노클레이 NAD수지 복합재료를 제조하고 나노클레이가 이 NAD 수지의 중합물성 및 복합재료의 물리적 물성에 주는 영향에 대해 연구하였다. 중합 후의 NAD 수지의 입자 균일성 측면에서 나노클레이는 초기에 안정제와 함께 투입하는 것이 유리하였고 중합된 NAD수지의 고형분, 산가, 점도 결과에서는 유기화제로 개질된 25A를 첨가할 경우가 다른 나노클레이를 첨가할 경우보다 좋은 물성을 주는 것으로 나타났다. 25A첨가 NAD수지는 GPC 측정시 분자량의 증가와 다분산지수의 감소로도 좋은 물성이 확인되었다. 나노클레이 25A가 수지내에 잘 분산된 것은 XRD결과에서 나노클레이의 층간거리 증가로 확인 되었고 열적 물성 측정 결과와 동적 기계적 물성 측정에서도 나노클레이 25A를 포함한 NAD 수지의 유리전이온도가 가장 높게 나타났으며 저장 탄성율 또한 25A경우가 가장 우수한 것으로 관찰되었다. 따라서 비수계 분산중합에 의해 아크릴/나노클레이 NAD수지를 제조할 경우에는 나노클레이로 25A를 첨가하는 것이 가장 좋은 물성을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.