• Title/Summary/Keyword: 졸-겔 법

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Corrosion Protection and Surface treatment of Mg alloy by Plasma Electrolytic Oxidation and SiO2 sol-gel coating method (플라즈마 전해산화와 SiO2 졸-겔 코팅법을 이용한 마그네슘 합금의 내부식 표면처리 기술)

  • Park, Min-Ju;Park, Jae-Yeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.256-257
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    • 2015
  • 마그네슘 합금은 낮은 비중, 높은 비강도, 주조성 및 절삭가공성, 치수안정성, 내흠집성이 우수한 특성을 지니고 있는 경량금속으로써 우수한 주조성과 상온강도, 연신율을 나타낸다. 최근에는 마그네슘 합금을 사용한 IT 기기의 케이스 및 자동차 내, 외장 부품 등의 제품이 다양하게 출시되어지며 금속 질감의 감성 기능까지 적용시킨 전자 기기 제품에 대한 수요가 급증하고 있는 추세이다. 하지만 마그네슘 합금의 낮은 부식 저항성은 마그네슘 합금을 적용시킨 제품에 큰 단점으로 작용되고 있으며 이를 해결하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 플라즈마 전해산화법과 실리카 졸-겔 코팅법을 이용하여 마그네슘 합금의 내부식성을 향상시킴과 동시에 금속질감의 감성 기능을 구현하고자 하였다. 플라즈마 전해산화 공정으로 형성된 산화피막층과 $SiO_2$ 코팅으로 형성된 코팅층의 표면과 단면에 대해서는 FE-SEM(Field emission Scanning Electron Microscope)과 FE-TEM(Field emission Transmission Electron Microscope)으로써 확인하였고 전기화학적 특성 분석을 통한 동전위(Potentiodynamic polarization)와 EIS(Eletrochemical Impedance Spectroscopy) 그리고 Salt spray등을 분석하였다.

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Effects of the Preparation Process on the Synthesis and the Luminescence of Ba2SiO4:Eu2+ Phosphor Powders (합성공정이 Ba2SiO4:Eu2+ 형광체 분말의 합성과 발광특성에 미치는 영향)

  • Park, Jung Hye;Kim, Young Jin
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.16 no.3
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    • pp.184-189
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    • 2013
  • $Ba_2SiO_4:Eu^{2+}$ ($B_2S:Eu^{2+}$) powders were prepared by firing the dry gel obtained by the sol-gel and the hybrid process (sol-gel and combustion), respectively, and their structure and luminescence were investigated. Tetraethyl orthosilicate (TEOS) was used as a Si source. The phase transition was observed with the TEOS content. With 1.2M TEOS, the powders prepared by the sol-gel process without prior calcination were composed of the $B_2S:Eu^{2+}$ single phase, whereas those by the sol-gel and the hybrid process with prior calcination consisted of the dominant $B_2S:Eu^{2+}$ and minor $BaSiO_3:Eu^{2+}$ ($BS:Eu^{2+}$) phases and their emission intensities were approximately two times higher than those without prior calcination. The hybrid process could reduce the process time innovatively compared to the sol-gel process, even though the former was a little inferior to the latter in the emission intensity of $B_2S:Eu^{2+}$. With 1.1M TEOS, the $B_2S:Eu^{2+}$ single phase was obtained by the hybrid process, and its green emission was observed at 505 nm originated from the $4f^65d^1{\rightarrow}4f^7$ transition of $Eu^{2+}$ ions.

Process Development for Synthesis of Ultra-low Dielectric SiO2 Aerogel Thin by Freeze Drying (동결건조에 의한 극저유전성 실리카 에어로겔 박막 합성공정 개발)

  • 현상훈;김태영
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.36 no.3
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    • pp.307-318
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    • 1999
  • 동결건조법에 의한 저유전성 실리카 박막의 제조공정 개발 및 층간 절연물질로의 응용성이 연구되었다. 코팅용 폴리머 실리카 졸은 TEOS와 이소프로판올(iso-propanol:IPA)또는 터트부탄올(tert-butanol:TBA)을 용매로한 2단계 공정에 의하여 제조되었으며, 이들 졸을 p-Si(111)웨이퍼 상에 스핀코팅한 습윤겔 박막을 동결건조 하여 다공성 실리카 박막을 제조하였다. 균일한 박막 코팅층을 얻을 수 있는 실리카 졸의 최적 점도범위는 IPA와 TBA를 용매로 한 실리카 졸의 경우 각각 10~14 cP와 20~30cP 정도였으며 스핀속도는 2000 rpm 이상이었다. 결함이 없는 다공성 실리카 박막은 TBA(빙점 $25^{\circ}C$)를 동결용매로 하여-196$^{\circ}C$까지 급랭시킨 후 $0^{\circ}C$와 0.1 torr 까지 가열 감압한 상태에서 고상의 TBAFMF 모두 제거한 다음 20$0^{\circ}C$까지 열처리하여 제조되었다. 다공성 실리카 박막의 두께는 졸의 타입과 스핀코팅 속도에 의해 2500~15000$\AA$범위 내에서 제어가 가능하였으며 이들 막의 밀도와 유전상 수 값은 각각 0.9$\pm$0.3g/㎤(기공율 60$\pm$10%)과 2.4 정도였다.

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Preparation and Characterization of TiO$_2$ Ultrafiltration Membranes for Reclamation of Waste Lubrication Oil (폐윤활유 재생용 TiO$_2$ 한외여과막의 제조 및 특성평가)

  • 김계태;현상훈
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.36 no.3
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    • pp.244-254
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    • 1999
  • 폐윤활유 재생용 TiO2 한외여과막은 정밀영과용 지르코니아 복합막(즉, 복층담채) 및 알루미나 단층 담체(기공크기 0.1$mu extrm{m}$)상에 졸-겔 코팅법에 의하여 TiO2 분리막 층을 코팅하여 제조 하였다. TiO2 졸의 특성 분석을 통하여 봉입침지(sealed dip-coating) 및 가압 코팅(pressurized coating)법으로 결함이 없는 TiO2 복합막을 제조할 수 있는 코팅조건을 최적화 하였다. 합성 TiO2 한외여과막의 분리막층 두께는 1$\mu\textrm{m}$이하의 범위에서 조절되었으며,기공값을 보여주었으며 75$0^{\circ}C$까지 열처리하여도 80%정도의 용질배제율(기공크기 22.5nm)을 유지하는 점으로 봐서 고온 공정을 요하는 폐윤활유 재생막으로서 충분한 열적 안정성을 갖고 있었다.

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세라믹막의 분획분자량 (Molecular Weight Cut-Off) 특성화

  • 현상훈;강범석;조철구;하호관
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.58-58
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    • 1994
  • 슬립캐스팅법으로 제조한 튜브형 $\alpha$-알루미나 담체 (평균기공크기 = $0.1 \mum$)에 졸-겔 침지코팅(dipcoating) 또는 가압코팅 (pressurized coating) 법에 의하여 극미세입자 $\gamma$-AlOOH, $TiO_2, SiO_2$, 및 aluminosilicate diphasic 졸을 코팅한 후 300 ~ 500$\circ$C 에서 열처리하여 세라믹 복합막을 제조하였다. 복합막 전체에 대한 균열유무는 $N_2$ 기체투과율의 평균압력에 대한 의존성으로부터 평가하였으며, 한외여과 (ultrafiltration)에의 응용성을 규명하기 위하여 막의 재질 및 제조조건에 따른 polyethylene glycol (PEG) 수용액의 분획분자량 변화를 측정하였다. 합성 세라믹 복합막의 분획분자량 측정 결과 $SiO_2$의 경우 2,000 정도로 매우 우수하였으며 $\gamma-Al_2O_3, TiO_2$, 그리고 aluminosilcate 막들은 6,000 ~ 10,000 범위 값을 갖고 있었다. 또한 막의 기공크기 및 분획분자량을 제어하기 위한 방법으로서 $TiO_2$ 복합막을 300 ~ 700$\circ$C 에서 열처리하였으며 이들에 대한 분획분자량 변화를 비교 분석하였다.

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Preparation of Nanoporous Ceramic Membranes by Sol-gel Method and Characterization of Gas Permeation (졸-겔법에 의한 나노기공성 세라믹 막의 제조 및 기체투과 특성)

  • Lee, Yong-Taek;Choi, Ga-Young;Han, Hyuk-Hee
    • Membrane Journal
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    • v.18 no.2
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    • pp.176-184
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    • 2008
  • Nano-porous ceramic membranes was synthesized by the sol-gel method. Gas permeation of hydrogen and nitrogen was determined by single composition gas. Pore size $0.1{\mu}m$ and porosity 32% of flat type ${\alpha}-Al_2O_3$ substrate was manufactured. An intermediate ${\gamma}-Al_2O_3$ layer with pore size of 4 nm was formed by dip-coating. Polymeric silica sol was synthesized by acid catalyzed hydrolysis and condensation of tetra-ethyl-ortho-silicate. Supported membranes on alumina were prepared by dipping and calcining. He, $N_2$ permeation experiments with nanoporous sol-gel modified supported ceramic membranes were peformed to determine the gas transport characteristics. $He/N_2$ permselectivity around $100{\sim}160$ and helium permeation in the order of $10^{-7}mol/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$ were measured in the temperature range of $303{\sim}363K$.

Synthesis and Characteristics of Hard Coating Solution Using Colloidal Silica and Organic Silane through Sol-Gel Process (졸-겔 법에 의한 콜로이드 실리카와 유기 실란을 이용한 하드코팅 용액의 제조 및 특성)

  • Son, Dae Hee;Lee, Yun-Yi;Kim, Seong Jin;Hong, Seong-Soo;Lee, Gun-Dae;Park, Seong Soo
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.22 no.6
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    • pp.691-696
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    • 2011
  • Organic-inorganic hybrid coating solutions were prepared by using a sol-gel method for transparent film. In this study, colloidal silica (CS) and alkoxy silane such as vinyltrimethoxysilane (VTMS), and [3-(methacryloyloxy)]propyltri methoxy silane (MAPTMS) were used in various conditions such as types of organic silane, weight ratios of CS to silane and reaction times. Coating solutions which were bar coated on the PET (polyethyleneterephthalate) film and cured were investigated on the chemical and physical properties. The pencil hardness and adhesion of coating films were increased with increasing the organic silane content in the coating solution compared to that of PMMA (polymethamethylcrylate) coating solution.

Preparation of the Anti-Reflective(AR) Coating Film by Sol-Gel Method to Improve the Efficiency of Solar Cell (태양전지 효율 향상용 졸-겔 법에 의한 반사방지 코팅막의 제조)

  • Kim, Hyosub;Kim, Youngho;Choi, Jaeyune
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.25 no.2
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    • pp.145-150
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    • 2014
  • This study investigates the preparation of anti-reflective (AR) coating film to improve the efficiency of solar cell. The AR coating film was successfully obtained by dip-coating with AR coatings prepared by sol-gel method. Fluoroalkylsilane was additionally introduced into the coatings to give the self-cleaning effect of AR coating film. We performed the abrasion test, pencil scratch hardness test and cross-cut test to identify the mechanical strength of AR coating film. As the results, the transmittance of AR coating films with 9.07, 18.13 and 27.20 of IPA/MTMS molar ratios were 93.1, 93.6 and 95.3%, respectively. The water contact angle and transmittance of AR coating film increased by the introduction of hydrophobicity. The prepared AR coating film shows the high level of abrasion, hardness and adhesion. The IPA/MTMS molar ratio of 27.20 and the withdrawing speed range of 0.20 ~ 0.28cm/sec are the optimal coating condition in terms of the transmittance and mechanical strength of AR coating film.

Improving the photo-stability of ${\rho}$-aramid fiber by $TiO_2$ nanoparticle ($TiO_2$ sol-gel 합성에 의한 아라미드 섬유의 내광성 증진)

  • Sim, J.H.;Park, S.M.;Kim, M.S.;Kwon, I.J.;Kwon, S.Y.;Lee, S.G.
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2012.03a
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    • pp.109-109
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    • 2012
  • 아라미드 섬유는 태양광의 직사광선에 계속 노출될 경우 120주 경과 후에는 강도가 3분의 1로 떨어지는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 보완하기 위해 나노 크기의 금속산화물인 $TiO_2$ 졸-겔 나노합성법을 이용하여 나노졸을 제조하고 이를 직물에 함침하는 공정을 통하여 아라미드 섬유의 내광성 증진에 대해 연구하였다. TTIP, TEOS 등의 금속전구체를 이용하여 구형의 나노졸 합성에 의한 $TiO_2$ 나노졸을 수분산형태의 졸로서 섬유가공 공정상에 접목하였다. 제조된 나노크기의 $TiO_2$ 입자분포와 크기, 미세구조 및 결정상을 알아보기 위해 입도분포분석기, TEM, XRD를 이용하였다. $TiO_2$ 나노졸을 함침한 아라미드 직물은 내광성은 24, 48, 96시간 동안 Xenon-arc 광조사한 후, 물성변화를 분석하였다. 나노졸 합성시 반응물의 농도 및 용액의 pH 조건에 따른 나노졸의 미세구조를 TEM을 이용하여 관찰한 결과, 반응물의 농도에 따라 평균입도는 313.7nm, 500.5nm, 840.3nm, 1002nm로 커졌다. 하지만, 반응물의 농도가 증가할수록 시간이 지남에 따라 입자들이 층 분리 현상이 관찰되었으며, 단분산된 나노졸 입자를 제조하기 위해서는 TTIP의 투입량을 0.67mole(200ml)로 유지하였다. 또한 이를 아라미드 직물에 함침하여 광조사 시간에 따른 아라미드 섬유의 물리적 특성의 변화를 분석하였다.

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