• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.34 no.4
• /
• pp.475-480
• /
• 2010

The thermal barrier coating of a gas turbine blade was degraded by isothermal heating in a furnace and by varying the exposure time and temperature. Then, a micro-Vickers hardness test was conducted on the cross section of the bond coat and Ni-based superalloy substrate. Further, the thickness of TGO(Thermally Grown Oxide) was measured by using an image analyzer, and the changes in the microstructure and element contents in the coating were analyzed by using an optical microscope and by performing SEM-EDX analysis. No significant change was observed in the Vickers hardness of the bond coat when the coated specimen was degraded at a high temperature; delamination was observed between the top coat and the bond coat when the coating was degraded for 50 h at a temperature $1,151^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.249-249
• /
• 2010

핵융합로에서는 디버터의 열부하에 대한 안전성을 고려하기 위해 열전도도 및 열 저항성이 높은 텅스텐이 대면 물질로 고려되고 있으며, 경제적인 측면과 실용성 측면에서 텅스텐블록을 직접 제작하여 사용하는 것보다 텅스텐코팅이 효과적이라는 의견이 지배적이다. 또한 ASDEX Upgrade 에서는 탄소블럭에 텅스텐을 코팅하여 챔버 외벽 및 디버터 영역까지 구성하여 캠페인을 진행하였고, 재료적인 측면에서 안정성을 확인 하였다. 따라서 본 연구에서는 디버터 및 챔버외벽 등에 대한 대면물질을 구성하기 위해 상압 열플라즈마 제트를 이용하여 고온에서의 용융 및 냉각을 통해 모재에 텅스텐 피막을 적층하는 과정을 수행하고 있다. 기존의 연구를 통해 일부 공정 변수에 대해서는 이미 적정한 범위의 공정조건을 확보하였고, 기공도와 산화도 및 부착력 등의 물성치에 대한 추가적인 향상을 위해 주요 공정 변수에 집중하여 최적의 조건을 탐색하는 과정이 진행 중이다. 이를 위해 출력증가실험의 일환으로서 기존 36kW급 플라즈마 토치 전력을 한 단계 끌어 올려 48kW급 전력까지 단계적으로 상승시킴으로써 이에 따른 물성치 변화를 검증하고 있다. 현재 44kW 급까지 실험이 수행되었으며, 이를 통해 공극률 감소 및 미세구조 변화에 대한 결과를 얻었다. 실제로 토치의 출력을 증가시킴으로서 텅스텐 피막의 물성치가 변화하는 메커니즘은 플라즈마 제트의 중심부 온도 및 축방향 속도에 의해 결정된다. 중심부 온도가 상승하게 될수록 코팅을 위해 분사되는 분말의 용융률은 증가하지만 분말 외벽에 산화텅스텐이 형성될 가능성은 증가하게 되며, 플라즈마 제트의 모재를 향상 축방향 속도가 증가할수록 용융 된 분말이 모재에 증착 시 형성하는 형태가 원형에 가깝게 되므로 기공이 감소하는 효과가 발생한다. 특히 용융된 분말의 증착 형태는 모재의 온도 및 분말의 입사속도에 결정적이 영향을 받게 되며, 결국 모재와 분말사이의 습윤성에 의한 분말 분산속도가 분말의 입사속도에 버금갈 경우 분말은 모재 위에서 효과적으로 원형으로 전이하며 적층하게 된다. 이러한 전이 현상은 앞에서 언급한 모재의 온도 등에 의해 결정적으로 영향을 받게 되며, 모재의 온도가 전이온도 이하일 경우 폭파형태에서 원형으로 분말의 증착 형태가 전이하게 된다. 이외에 추가적으로 진행하고 있는 연구는 코팅 전처리에 해당하는 분말 효과이며, 특히 탄화텅스텐 분말을 통한 재료적 auto-shroud 효과와 미세분말을 이용한 분말 표면열속의 증가에 따른 용융률 증가효과를 연구에 포함할 계획이다. 이러한 연구는 열적, 그리고 재료적 해석을 바탕으로 해석적 접근을 통해 이루어진다.

• Applied Microscopy
• /
• v.33 no.1
• /
• pp.49-58
• /
• 2003

The ${\alpha}-{\beta}$ phase transition of titanium was investigated through in-situ EF-TEM heating experiments. Three different areas of a titanium foil were observed to minimize statistical errors. Systematic recording of diffraction patterns and images was carried out from $RT{\rightarrow}600^{\circ}C{\rightarrow}900^{\circ}C{\rightarrow}RT$ on each area. The following results were obtained: (1) Transition of titanium takes place very rapidly at $900^{\circ}C$. Two phases of titanium, ${\alpha}\;and\;{\beta}$, coexist at this temperature. (2) The transited ${\beta}$-phase appears in the form of twinned plates which are arranged in rotation relationship one another. (3) Analyses of electron diffraction patterns and EDS data indicate that the thermal oxidation layer is gradually formed on the surface of titanium above $900^{\circ}C$, which hinders the reversible ${\beta}{\rightarrow}{\alpha}$ phase transition upon cooling.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.10 no.6
• /
• pp.902-906
• /
• 1999

Electrically conducting composite films were prepared by a vapor phase in situ polymerization of pyrrole in the methyl cellulose film containing a copper(II) perchlorate. Methylcellulose had high affinity to pyrrole and was used as a matrix polymer. Conducting polypyrrole was embedded in the methylcellulose film forming a conducting network and the conductivity of the composite films ranged $10^{-1}$ to $10^{-7}S/cm$. The conductivities of conducting composite films were dependent on the nature of the matrix polymers, concentration of oxidant and polymerization time. In situ polymerization of pyrrole was observed in the matrix polymer and confirmed by UV-vis spectra. From the results of the thermogravimetric analysis, the chemical oxidative polymerization of pyrrole in the matrix polymers did not give any negative effects on the thermal stability of the composite films. Electron micrograph of composites indicated good penetration of PPy in the matrix polymer. DMA suggested a certain degree of incompatibility of the polypyrrole in the composites.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.53 no.3
• /
• pp.276-281
• /
• 2015

Nanostructured $TiO_2-SiO_2$ materials have widely been used as anti-reflecting coating, optical-chemical sensors and catalysts because of their superior optical and thermal properties as well as chemical durability. Web type $SiO_2$ microfibers with nano-crystalline $TiO_2$ were prepared by electrospinning of Ti-PCS mixed solution and oxidation controlled heat-treatment, rather simple than sol-gel process. Nano-crystalline anatase phase were formed for the heat-treatment up to $1200^{\circ}C$ and they were finely dispersed in the amorphous $SiO_2$ matrix.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.513-516
• /
• 2017

When stored for long periods in a powder-based device (PMD), the explosive power in the device is aged and the explosive power is changed. Thus, The gunpowder used in the PMD must be chemically and physically stable for both internal and external factors. Since $BKNO_3$ and THPP are used as representative gunpowder, thermodynamic and kinetic analyzes were performed based on these gunpowders. Differential scanning calorimeter (DSC) was used to analyze the calorific value and reaction rate. As a result, there was no significant change in caloric value and reaction rate in THPP. In addition, XPS and TEM-EDS analyzes were performed to confirm the formation of oxide films directly related to aging, and no oxide films were observed as a result of thermal analysis. In addition, XPS and TEM-EDS analyzes were performed to confirm the formation of oxide films directly related to aging. As a results, no oxide films were observed. It can be concluded that THPP is the most famous gunpowder in terms of long-term stability.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.77-77
• /
• 2010

그래핀(Graphene)은 한 겹(layer)의 2차원 판상 구조에 탄소원자들이 육각형의 기본 형태로 배열되어 있는 나노재료로서, 우수한 역학적 강도와 화학적, 열적 안정성 및 흥미로운 전기 전자적 성질을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 최근, 이러한 특징적이고도 우수한 물성으로 인하여 기초물성 연구에서부터 차세대 응용까지 고려한 각종 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 일반적으로 그래핀을 얻는 방법에는 물리 화학적 박리, 열화학증기증착법(TCVD), 탄화규소의 흑연화, 흑연산화물의 환원 등의 방법들이 알려져 있다. 그 중 TCVD법이 두께의 균일성이 높은 그래핀을 합성하는데 가장 적절한 것으로 알려져 있다. 그러나 TCVD법은 탄소를 포함하는 원료가스를 분해하기 위하여 고온의 공정을 필요로 하게 되지만, 향후 산업적 응용을 고려한다면 대면적 그래핀의 저온합성법 개발은 풀어야 할 시급한 과제로 인식되고 있다. 현재는 메탄을 원료가스로 사용하여 $900^{\circ}C$ 이상에서 그래핀을 합성하는 추세이고, 최근 아세틸렌등의 활성원료가스를 이용하여 $900^{\circ}C$ 이하에서 저온 합성한 연구결과들도 속속 보고되고 있다. 본 연구에서는 고주파 플라즈마를 이용하여 비교적 저온에서 탄소원료가스를 효율적으로 분해하고, 확산플라즈마 영역에 TCVD 챔버를 결합한 하이브리드 화학증기증착법을 이용하여 그래핀의 저온합성을 도모하였다. 원료가스로는 메탄을 사용하였고, 기판으로는 전자빔증착법으로 증착한 니켈 박막 및 구리포일을 사용하였다. 실험결과, 그래핀은 $600^{\circ}C$ 부근의 저온에서도 수 층으로 이루어진 그래핀이 합성된 것을 확인하였다. 합성한 그래핀은 분석의 용이함 및 향후 다양한 응용을 위하여 실리콘산화막 및 투명고분자 기판 위에 전사(transfer)하였다. 합성된 그래핀의 구조평가를 위해서는 광학현미경과 Raman분광기를 주로 사용하였으며, 원자힘현미경(AFM), 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM) 등도 이용하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2006.06a
• /
• pp.373-376
• /
• 2006

본 연구의 목적은 동해 울릉분지의 제4기 후기 퇴적물 내의 유기물, 공극수와 메탄의 특징 및 상호작용을 규명하는데 있다. 연구지역에서 채취한 코어퇴적물을 원소 분석한 결과 C/N 및 C/S 비(wt. %)는 퇴적물 내 유기물이 주로 해양조류 기원을 가지고, 일반적인 해양 또는 정체 환경에서 퇴적되어Tdam을 지시한다. 그러나 Rock-Eval 열분석 결과는 유기물 기원이 육상식물(Type III)이고, 열적 성숙단계가 미성숙단계임을 보여준다. 이러한 원소분석과 열분석간의 상반된 결과는 유기물이 침강하는 동안 또는 퇴적 후 이루어진 강한 산화작용에 기인한 것으로 추정된다. 퇴적물 내 공극수의 황산염 농도가 퇴적물의 심도가 증가할수록 감소하며, 감소하는 경향은 크게 두 가지 (적선성, concave down)로 나누어진다. 이는 모든 코어에서 황산엽 환원작용이 일어나고 있음을 지시한다. 또한 직선선의 황산엽농도 구배는 무산소 메탄 산화작용(AMO)의 전형적인 특징이다. 황산염 농도의 수직적 구배를 이용하여 SMI(sulfate-methane interface) 심도를 계산하면, 남부울릉분지의 코어 (03GHP-01, 03GHP-02; <3.5mbsf)가 북부울릉분지 코어(01GHP-05, 01GHP-07, 03GHP-03, 03GHP-04, 03GHP-05; > 6mbsf)보다 낮은 값을 갖는다. 위와 같은 SMI 심도차는 메탄의 상부 분산량과 밀접한 관련있는 것으로 추정된다. 메탄가스의 탄소 안정동위원소 $({\delta}^{13}C)$ 분석값들은 -83.5%o에서 -69.5%o의 범위를 가지고 있고, 이산화탄소 환원작용($CO)_2$ reduction)에 의한 생물 (biogenic) 기원임을 지시한다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
• /
• v.31 no.3
• /
• pp.345-351
• /
• 2014

Dinitramide ($N(NO_2)_2$) salts are one of plausible oxidizing agents for a high efficient propellant. Guanidine dinitramide (GDN) is an organic salt improving its stability against moisture, so that enables massive production and long term storage. Several types of GDN (GDN-1,2,3,4,5) were synthesized using some types of starting materials such as guanidine acetate, chloride, carbonate, nitrate and sulfate. As a result of the experimental work, synthesized GDN from the carbonate salt appeared fairly pure relatively higher yield (99%) than the other samples. The absorption wave length of all prepared GDNs by FTIR were found at 3452, 3402, 3354, 3278, 3208, 1642, 1570, 1492, 1416, 1337, 1179 and $1000cm^{-1}$. DSC analysis found a thermal phase change at $130^{\circ}C$, and indicated exothermic reaction at about $150^{\circ}C$ to $160^{\circ}C$.

• Journal of IKEEE
• /
• v.23 no.3
• /
• pp.904-909
• /
• 2019

Using the ion-beam irradiated indium zinc oxide (IZO) films which was cured at $100^{\circ}C$, uniform LC and homogeneous alignment of liquid crystal (LC) molecules was achieved. The IZO film was deposited on the glass substrate at the curing temperature of $100^{\circ}C$ and irradiated by the ion-beam which is an LC alignment method. To verify the LC alignment characteristics, polarizing optical microscope and the crystal rotation method were used. Additionally, it was confirmed that the LC cell with the IZO films had an enough thermal budget for high-quality LC applications. Field emission scanning electron microscope was conducted as a surface analysis to evaluate the effect of the ion-beam irradiation on the IZO films. Through this, it was revealed that the ion-beam irradiation induced rough surface with anisotropic characteristics. Finally, electro-optical (EO) performances of the twisted-nematic cells with the IZO films were collected and it was confirmed that this cell had better EO performances than the conventional rubbed polyimide. Furthermore, the polar anchoring energy was measured and a suitable value for stable LC device operation was achieved.