최근 반도체, 디스플레이 제조장비용 세라믹소재로 대전방지 기능을 가지는 다공성 세라믹스가 시급히 요구되고 있다. 본 연구에서는 다공성 산화티탄-산화망간 기지상에 산화티탄 나노분말을 첨가하여 부분소결함으로써 $10^8-10^{10}$ ohm의 표면저항을 가지고 향상된 기계적 강도를 가지는 다공성 세라믹스를 제조하였다. 나노 크기의 산화티탄 분말을 첨가함으로써 입자 사이의 목 형성을 강화하였고, 그 결과 꺽임강도를 170 MPa(@기공률 15 %), 110 MPa(@기공률 31 %) 수준으로 증가시킬 수 있었다. 이는 P-25를 첨가하지 않았을 때의 꺽임강도(80 MPa @ 기공률 26 %)에 비하여 주목할만큼 증가한 값으로 단순한 기공률 감소가 아닌 목 형성등 미세구조 변화에 따른 것으로 판단된다. 개발 세라믹스를 적용한 OLED 유연소자 제조공정용 공기부상용 모듈을 제작하여 진공척의 성능을 평가하였다.
The thin films of TiN have been used extensively as wear-resistant materials, for instance, such as tools of high-speed cutting, metal mold forming etc. In these days, because the thin films capable of being used more severe conditions are needed, the technologies of arc ion plating are tried to improve its characteristics. The purpose of this study is to investigate the characteristics of thin films of (Ti,Cr)N compared with those of TiN. The method of arc ion plating, which is known as showing good tight-adherence and productivity, was used. After manufacturing thin films of ($Ti_{1-x}Cr_{x}$)N (x=0~1) with change of Cr in (Ti,Cr) target, atomic concentration, structure, size of crystallite, residual stress and surface roughness of thin films on substrate were investigated. As the results, it was confirmed that Cr atomic concentrations of thin films were proportionally changed with Cr atomic concentrations of target, and thin films of ($Ti_{1-x}Cr_{x}$)N (x=0~1) showed NaCl type and CrN existed as solid solution to TiN.
유기티탄 화합물들은 카르보닐 화합물들과의 첨가반응에서 알킬리튬이나 Grignard시약 같은 고전적인 유기금속화합물에 비하여 화학적, 입체화학적 선택성이 뛰어남은 이미 잘 알려져 있다. 하지만 탄소-탄소 결합에 이용된 유기티탄 화합물의 유기잔기는 방향족 중 일부와 aliphatic 중 methyl, allyl기 등에 한정되었다. 본 실험에서는 방향족 중 thiophene의 티탄화합물인 2-thiophenyl triisopropoxytitanium을 최초로 합성하고, 이것의 카르보닐 화합물과의 반응성을 실험하였다. 이 화합물은 알데히드와 케톤에 높은 수율(평균수율 94% 이상)로 첨가반응하고, 특히 알데히드와 케톤 경쟁반응에서 알데히드에만 그리고 케톤과 에스테르 작용기 사이에서는 케톤에만 화학 선택적으로 첨가 반응하였다. 그러므로 알데히드와 케톤기가 동시에 존재하는 화합물에서 케톤기를 보호시키지 않고 thiophene기를 직접 알데히드에 첨가할 수 있고, 케톤과 에스테르작용기가 있는 화합물에서는 케톤에 직접 첨가할 수 있는 새로운 방법이 개발되었다고 하겠다.
부영양화 방지를 위하여 규제되는 총인(Total-phosphorous, T-P) 농도가 0.2~2 mg/L 이하로 변경됨에 따라, 응집 처리 과정에서 인의 제거를 시도하게 되었다. 따라서 본 연구는 실제 하수종말처리장의 생물학적 처리수를 시료로 하여 티탄염 농도, pH 등의 인자가 인 제거에 미치는 특성에 대하여 검토하였다. 또한 실제 현장에서 가장 많이 사용되는 침강식 침전조와 가압부상식 침전조에 티탄염을 적용하여 인 제거 효율 및 슬러지 활용 가능성을 조사하였다. 응집제로 티탄염을 사용하는 경우 인 제거효율이 기존에 사용하는 황산 알루미늄($Al_2(SO_4)_3$, Alum)과 유사하였다. 하향 침강방식의 침전조와 가압부상방식의 침전조 모두 기준치 이하로 모두 현장 적용이 가능하였다. 생성된 산화티탄의 성분은 원수에 포함된 무기물과 투입된 티탄염 성분으로 구성되었다. 티탄염 응집 후 생성된 슬러지를 소성하여 산화티탄을 제조하였다. 시판되고 있는 P-25 제품과 유사한 광촉매 활성을 가지고 있어 슬러지에서 생성된 산화티탄도 기존에 사용하는 제품시장에 대체 사용이 가능할 것으로 판단된다.
하동-산청 회장암체의 북부에 해당하는 산청회장암체 서쪽부인 경남 산청군 금서면 방곡리 일대에는 철-티탄 광체가 발달하고 있다. 광체에는 엽리가 잘 발달하고 있으며, 대체로 남-북 방향에 서쪽으로 중각 내지 저각의 경사를 보인다. 이들 엽리는 2차 엽리로 회장암 내에 발달하는 북동 방향의 1차 엽리를 자르고 있다. 엽리면에는 신장선구조가 잘 관찰되며, 동북동-서남서의 일반적인 방향을 보인다. 광체의 엽리를 자르는 단면에서는 수 cm의 크기의 회장암편들이 심하게 변형되어져 있으며, 철-티탄 광물을 함유하는 암색의 염기성 물질에 둘러싸여 백색의 안구상의 형태를 이루고 있다. 이는 회장암질암을 함철-티탄 마그마가 파쇄하며 주입할 당시에 각력화 되었던 회장암편들이 이후에 발생한 연성의 전단운동에 의해 변형을 받은 결과로 해석된다. 엽리면에 수직하며 신장선구조에 평행한 단면에서의 전단증거에 의하면, 엽리면을 전단면으로 하며 신장선구조를 따라 상부가 동북동 쪽으로 이동한 강력한 전단작용이 존재함이 특징적이다. 이러한 전단운동에 의해 변형된 특징적인 기하학적인 양상의 이해는 이 지역에 발달하는 광체의 위치와 분포, 그리고 불규칙한 폭 등 기하학적인 양상을 파악하는데 기초적인 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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