• Title/Summary/Keyword: 평균입자크기

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Thermal Dewetting Process를 이용한 비주기 서브파장 구조물의 제작방법

  • Lee, Jong-Heon;Song, Yeong-Min
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.346.1-346.1
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    • 2016
  • 본 연구에서는 열처리(Thermal Dewetting Process)와 빗각 증착(Oblique angle deposition)을 이용하여 비주기 서브파장 구조물을 마이크로 렌즈 형태의 유리 기판 상부에 제작하였다. 먼저 $2{\times}2cm2$ 크기의 유리 기판에 기존 리소그래피 공정으로 원기둥 형태의 감광액을 형성한다. 이후 Hot-plate로 $180^{\circ}C$에서 90초간 열을 가해 지름이 $20{\mu}m$인 반구형태로 변형시킨 뒤 반응성이온식각 공정을 진행하여 마이크로 렌즈를 제작한다. 렌즈의 표면에 나방 눈 구조를 형성하기 위해 전자빔 증착으로 15nm의 은 박막을 쌓은 뒤 $500^{\circ}C$에서 1분간 열처리 공정을 진행하였다. 열이 가해졌을 때 은 박막은 표면자유에너지를 최소화하기 위해 나노 크기의 덩어리진 입자 형태로 변화한다. 여기서 형성되는 나노입자의 크기가 렌즈 표면 중심에서 가장자리로 갈수록 작아진다는 것을 주사전자현미경을 통해 확인하였다. 증착 각도가 증가할수록 열처리 공정 후의 은 나노입자의 크기가 점점 작아진다는 것을 검증하기 위해 은 박막의 증착 각도를 $0^{\circ}$, $35^{\circ}$, $55^{\circ}$, $70^{\circ}$로 증착 후 열처리 공정을 진행하여 확인하였다. 비스듬하게 증착되어 형성된 박막은 다공형태로 낮은 밀도를 가지는데 이는 박막 두께 감소를 일으킨다. 따라서 증착 각도가 증가할수록 열처리 공정 후의 은 나노입자의 크기는 점점 작아진다. 이후 은 나노입자를 마스크로 하여 다시 반응성이온식각 공정을 진행하였으며 식각 후 나머지 은 나노입자들은 HNO3용액에서 1분간 처리하여 제거하였다. 제작된 구조물의 평균 직경과 크기는 각각 ~220nm 및 ~250nm인 것으로 확인하였다. 위와 같은 공정을 통해 다양한 크기를 가진 비주기 서브파장 구조물을 제작할 수 있다. 구조물의 주기가 파장 길이보다 짧을 경우 분산이 최소화되며 넓은 파장 대역에서 무반사 효과를 얻을 수 있다. 이 공정은 마스크를 통한 리소그래피의 한계를 극복할 수 있으며 여러 곡면형 표면에 적용가능한 장점이 있다. 또한 프리즘, 렌즈, 광섬유와 같은 광소자의 광투과율을 향상시키는데 이용될 수 있다.

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Examination of the Relationship between Average Particle Size and Shear Strength of Granite-derived Weathered Soils through 2-D Distinct-element Method (이차원 개별요소 수치해석을 통한 화강풍화토의 평균입자크기와 전단강도의 관계 규명)

  • Kim, Seon-Uk;Lim, Heui-Dae
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.28 no.12
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    • pp.77-86
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    • 2012
  • We have carried out a series of numerical experiments to study the effect of average particle size on the mechanical properties of granite-derived weathered soils. A distinct-element method was adopted to study the changes in macro-scale mechanical properties with particle size and maximum-to-minimum particle size ratio. The numerical soil specimen with cohesion values of 0.25 MPa and internal friction angle of 29 degrees was prepared for reference. While keeping the porosity values constant, we varied particle size and size distribution to study how cohesion and internal friction angle changes. The experimental results show that the values of cohesion apparently decrease with increasing particle size. Changes in the values of internal friction angles are small, but there is a trend of increase in internal friction angle as the average particle size increases. This study demonstrates a possibility that the results of numerical experiments of this type may be used for rapid estimation of mechanical properties of granite-derived weathered soils. For example, when mechanical properties obtained through in situ tests and particle size data obtained through lab analysis are available for a site, it is expected that the mechanical properties of weathered granite soils with varying degrees of weathering (thus, varying particle size) may be estimated rapidly only with particle size data for that site.

Preparation and Swelling Properties of Poly(potassium acrylate-co-acrylamide) Superabsorbent Particles (폴리(아크릴산 포타슘-co-아크릴아마이드) 고흡수성 입자의 제조 및 팽윤 특성)

  • 손오건;심상준;이동현;이영관;김지홍;김덕준
    • Polymer(Korea)
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    • v.28 no.1
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    • pp.18-23
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    • 2004
  • Superabsorbent poly(potassium acrylate-co-acrylamide)s were synthesized in particle form using inverse suspension polymerization technique. Mean diameter of the prepared polymer particles decreased from 300 to 50 $\mu\textrm{m}$ with increasing surfactant concentration. The dynamic and equilibrium swelling behaviors during water absorption and drying process were investigated by weight measurement. The swelling ratio of polymer particles in water changed according to not only polymer crosslinking density, but particle size, saline concentration of aqueous medium, and copolymer compositions. Water sorption amount was increased with decreasing particle size, crosslinking agent concentration, and ion concentration in bulk solution. Being different from the water sorption process, the drying process was not significantly affected by particle size, polymer composition, or crosslinking amount.

A Study on Combustion Characteristics of Paraffin Blended Fuel on Aluminum Particle Size (알루미늄 입자 크기에 따른 파라핀 혼합연료의 연소 특성 연구)

  • Ko, Soohan;Han, Seongjoo;Ryu, Sunghoon;Kim, Jinkon;Moon, Heejang;Kim, Junhyung;Ko, Seungwon
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.791-796
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    • 2017
  • In this study, the combustion characteristics of paraffin blended fuel on aluminum particle size were investigated. The combustion experiments were carried out using aluminum particles with an average particle size of 100 nm and $8{\mu}m$ and microcrystalline paraffin wax (Sasol 0907). A series of comparison was conducted on the regression rate, the pressure curve and the characteristic velocity of pure paraffin and paraffin blended fuels with aluminum particles. It was found that the micro-sized particles enhance the regression rate as the oxidizer mass flux increased. However, the nano-sized particles decrease the regression rate as the oxidizer mass flux is increased.

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Preparation of Micron Size Poly(n-Butyl Acrylate) Latex Particle by Sequential Seeded Emulsion Polymerization (연속적 Seed 유화중합법에 의한 마이크론 크기의 Poly(n-Butyl Acrylate) 라텍스입자 제조)

  • Kim, Jee-Hoon;Suh, Soong-Hyuck;Nam, Wan-Woo;Kim, Kyung-Chan;Kang, Shin-Won;Ha, KiRyong
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.10 no.6
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    • pp.889-894
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    • 1999
  • Preparation of micron size polymer particles which have desired morphology, size, and structure by emulsion polymerization is very difficult due to coagulation of latex particles and formation of second generation particles. But there are attractive merits such as preparation of structural and functional polymer particles in seeded emulsion polymerization. Seeded emulsion polymerization of n-butyl acrylate(BA) was carried out to investigate the effects of stirring rate, reaction temperature, concentration of initiator, emulsifier, and cross-linking agent on the particle size and size distribution. By the combination of suitable reaction conditions, we succeeded in preparing $0.14{\sim}3.67{\mu}m$ diameter of poly(n-butyl acrylate)(PBA) particles using sequential seeded emulsion polymerization.

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A Green Preparation of Drug Loaded PAc-β-CD Nanoparticles from Supercritical Fluid (초임계 유체를 이용한 약물이 담지된 PAc-β-CD 나노 입자의 친환경적인 제조)

  • Jang, Min Ki;Kim, Yong Hun;Kim, Dong Woo;Lee, Si Yun;Lim, Kwon Taek
    • Clean Technology
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    • v.26 no.1
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    • pp.1-6
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    • 2020
  • Rapid expansion of supercritical solution (RESS) process was used to make molsidomine (MOL) loaded peracetyl-β-cyclodextrin (PAc-β-CD) nanoparticles, which were collected into the air. The effect of the concentration of the drug PAc-β-CD (0.5 and 1 wt%), extraction temperature (45 ~ 60 ℃), nozzle length (5 ~ 20 mm) and internal diameter (ID) (50 ~ 150 μm) of a capillary, and spray distance on the particle size and morphology of the resulting particles were investigated. The interaction of a drug and PAc-β-CD was confirmed by 1H-NMR spectroscopy while the particle size was measured by means of a scanning electron microscope. It was found that increasing the temperature from 45 ℃ to 60 ℃ and decreasing the nozzle diameter from 150 μm to 50 μm had an increasing effect on the average particle size, while increasing the spray distance led to a decrease in the average particle size at a constant pressure of 34.5 MPa and temperature of 45 ℃. With 0.5 wt% of PAc-β-CD, the capillary nozzle of short length (5 mm) and small ID (50 μm) gave the smallest size (165 nm). The obtained nanoparticles showed increased dispersity and solubility in oil. The oil suspension of the inclusion complex showed increased sustainability, which can increase the in-vitro controlled release time of the drug.

Effect of TiCN/WC Ratio on Grain Shape and Grain Growth in the TiCN-WC-Co System (TiCN-WC-Co 계에서 TiCN/WC 비의 변화에 따른 입자모양과 입자 성장)

  • 이보아;강석중;윤덕용;김병기
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.29-29
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    • 2002
  • 공구강 등 산업용 재료로 널리 사용되는 카바이드 계 재료는 입자 크기 및 분포에 따라 기계적 성질이 변화하므로, 이를 제어하고 조절하는 기술에 관하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 TiCN-WC-Co 복합초경계 에서 소결 공정 및 조성변화에 따른 입자 모양을 관찰하고 이에 따른 업자 성장 거동을 고찰하였다. 일반적으로 입자 조대화 양상과 고상 입자의 모양과는 밀접한 관계가 있다. 각진 입자의 경우에 는 계면이 원자적으로 singular 하여 원자의 홉착이 어렵기 때문에 임계값 이상의 성장 구동력을 받 는 몇몇 입자만 성장하는 비정상 입자 성장이 일어날 수 있다. 반면에 계면이 rough한 퉁큰 엽자의 경우에는 원자 홉착에 필요한 구동력이 존재하지 않아 성장 구동력을 받는 모든 입자들이 성장하기 때문에 정상 입자 성장을 하게 된다. 이와 같이 입자 모양에 따른 입자 성장 거동은 전체 미세구조를 결정하게 되며, 이에 따른 물리 화학적 물성을 변화시킨다. 이러한 입자 성장 원리를 적용하 면 복합초경계 (TiCN-WC-Co)에서도 입자성장이 억제되고 치밀한 소결체를 제조할 수 있을 것이다. 본 실험에서는 평균입도가 각각 0.1, 1.33, 2$\mu\textrm{m}$인 TiCN, WC, Co 분말을 사용하여 $((I00_{-x)}TiCN+_xWC)-30Co$ (wt%) 조성에서 TiCN/WC 비를 변화시키면서 업자 모양과 입자성장 거동을 관찰하였다. 청량된 분말은 WC 초경 볼로 밀렁하고, 건조한 후, 100 mesh 체로 조립화 하였다. 이 분말을 100 MPa의 압력으로 냉간정수압성형 하고 $10^{-2}$ torr의 진공분위기의 graphite f furnace에서 carbon black으로 packing 하여 액상형성 온도 이상에서 소결하였다. 소결된 시편은 경면 연마하여 주사전자현미경으로 미세 조직을 관찰하였다. TiCN-30Co 조성 시편은 corner-round 모양의 입자 모양으로 소결 시간 증가에 따라 빠른 입자 성장을 나타내었다 .(7STiCN+2SWC)-30Co 조성 시변의 경우 일반적으로 보고된 바와 같이 core/shell 구조를 나타내었으며, core는 TiC-rich 상이었고, shell은 (Ti,W)(C,N) 복합 탄화물 상이었다. WC 함량이 중가함에 따라 입자의 corner-round 영역이 증가하였으며 (SOTiCN-SOWC)-30Co 조성 근처에서는 거의 둥근 형태의 입자 모양을 나타내었다. 또한 TiCN - 30Co 조성 시편에 비하여 WC가 첨가된 시펀들은 작은 평균입자크기를 나타내었다. 본 연구의 결과는 shell 영역 조성 변화는 계면에너지 이방성과 기지상 내의 펑형 입자 모양을 변화시키고 나아가 입자 성장 속도 에도 영향을 미친다는 것을 보여준다.

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Effects of Particle Size on Properties of PZT -Based Thick Films (입자 크기가 PZT계 압전 후막의 물성에 미치는 영향)

  • 김동명;김정석;천채일
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.41 no.5
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    • pp.375-380
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    • 2004
  • Pb(Ni$\_$1/3/Nb$\_$2/3/)O$_3$-PbZrO$_3$-PbTiO$_3$ thick films were screen-printed on platinized alumina substrates and fired at 800-1000$^{\circ}C$. Two kinds of powders with different particle size were prepared by attrition and ball milling methods. Effects of particle size of starting material on the microstructure and electrical properties of the thick films were investigated. Average particle size of attrition milled-powder (0.44 ${\mu}$m) was much smaller than that of ball milled-powder (2.87 ${\mu}$m). Average grain size of the thick film prepared from attrition-milled powder was smaller than that of the thick film prepared from ball-milled powder at the sintering temperature of 800$^{\circ}C$. However, the difference in average particle size became smaller with increasing the sintering temperature. Thick films prepared from attrition-milled powders showed more uniform and denser microstructures at all firing temperatures. Thick films prepared from attrition-milled powders had better electrical properties at the firing temperature above 900$^{\circ}C$ than thick films prepared from ball-milled powders. Dielectric constant, remanent polarization and coercive field of the thick film prepared from attrition-milled powders and fired at 900$^{\circ}C$ were 559, 16.3 ${\mu}$C/cm$^2$, and 51.3 kV/cm, respectively.

A Study on the Effect of Scale Roughness attached Surface of Heat Exchangers (표면에 부착되는 스케일의 조도가 열교환기 성능에 미치는 영향에 관한 연구)

  • Kim, Min-Soo;Choi, Nag-Jung
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.34 no.2
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    • pp.235-242
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    • 2010
  • An experimental investigation has been conducted to clarify roughness effects of geothermal water scale deposited onto a heating surface upon its forced convection heat transfer characteristics. Examined was a circular cylinder, on which particles of silica scale having five different sizes are uniformly distributed. The Reynolds number was varied from 13000 through 50000. Local and mean heat transfer characteristics were measured as functions of particle size and Reynolds number. Subsequently the mean fouling resistance was estimated from those results, and its characteristics are clarified. It was found that the heat transfer of cylinders greatly varies with the fouling of geothermal water scale, especially its scale height. Further, the local and average Nusselt numbers strongly depend upon the cylinder spacing and the Reynolds number.