• Title/Summary/Keyword: 표면 자유 에너지

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Analysis on the Electrode Kinetic Parameters at the Pd/LiOH Electrolyte Interface using the Phase-shift Method (위상이동 방법에 의한 Pd/LiOH 전해질 계면의 전극속도론적 패러미터 해설)

  • Chun Jang Ho;Mun Kyeong Hyeon;Cho Sung Chil;Son Kwang Chul
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.2 no.2
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    • pp.70-74
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    • 1999
  • The electrode kinetic parameters at the Pd/0.5 M LiOH electrolyte interface have been qualitatively studied using the phase-shift method. The phase shift $(\phi)$ depends on both the cathode potential (E>0) and frequency (f), and $\theta$ is inversely proportional to the fractional surface coverage $\theta$. At an intermediate frequency (10 Hz), the phase-shift profile $(\phi\;vs.\;E)$ can be related to the fractional surface coverage $(\theta\;vs.\;E)$. The phase-shift method can be used to estimate or plot the Frumkin adsorption isotherm. The rate (r) of change of the free energy of adsorption with $({\theta})$ is 22.3 kJ/mol. The equilibrium constant (K) for adsorption and the standard free energy $({\Delta}G_{\theta})$ of the adsorbed hydrogen atom $(H_{ads})$ are $3.7\times10^{-3}{\Delta}G_{\theta}>-8.4kJ/mol$, respectively. For 1$0.38>\theta>0$, the energy liberation or the exothermic reaction for hydrogen adsorption at the Pd cathode can be occurred. The electrode kinetic parameters $(r,\;K,\;{\Delta}G_{\theta}$ depend on the fractional surface coverage $({\theta})$ or the phase shift $(\phi)$.

Cure Behaviors and Fracture Toughness of PEl/Difunctional Epoxy Blends (PEI/DGEBA 블랜드계의 열적특성 및 파괴인성)

  • Park, Soo-Jin;Jin, Sung-Yeol;Kaang, Shinyoung
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.4 no.3
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    • pp.33-40
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    • 2003
  • In this work, diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA)/polyetherimide (PEI) blends were cured using 4,4-diaminodiphenyl methane (DDM). And the effects of addition of different PEI contents to neat DGEBA were investigated in the thermal properties and fracture toughness of the blends. The contents of contents of containing PEI were varied in 0, 2.5, 5, 7.5, and 10 phr. The cure activation energies ($E_a$) of the cured specimens were determined by Kissinger equation and the mechanical interfacial properties of the specimens were performed by critical stress intensity factor ($K_{IC}$). Also their surfaces were examined by using a scanning electron microscope (SEM) and the surface energetics of blends was determined by contact angles. As a result, $E_a$ and $K_{IC}$ showed maximum values in the 7.5 phr PEI. This result was interpreted in the increment of the network structure of DGEBA/PEI blends. Also, the surface energetics of the DGEBA/PEI blends showed a similar behavior with the results of $K_{IC}$. This was probably due to the improving of specific or polor component of the surface free energy of DGEBA/PEI blends, resulting in increasing the hydrogen bonding of the hydroxyl and imide groups of the blends.

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Deposition of thick free-standing diamond wafer by multi(7)-cathode DC PACVD method

  • 이재갑;이욱성;백영준;은광용;채희백;박종완
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.214-214
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    • 1999
  • 다이아몬드를 반도체용 열방산용기판 등으로 사용하기 위해서는 수백 $\mu\textrm{m}$ 두께의 대면적 웨이퍼가 요구된다. 이를 위해서 DC are jet CVD, MW PACVD, DC PACVD 등이 개발되어, 현재 4"에서 8"까지의 많은 문제를 일으키고 있다. 본 연구에서는 multi-cathode DC PACVD법에 의한 4" 다이아몬드 웨이퍼의 합성과 합성된 막의 특성변화에 대한 연구를 수행하였다. 또한, 웨이퍼의 휨과 crack 발생거동과 대한 고찰을 통래 휨과 crack이 없는 웨이퍼의 제작방법을 고안하였다. 사용된 음극의 수는 일곱 개이며, 투입된 power는 각 음극 당 약 2.5kW(4.1 A-600V)이었다. 사용된 기판의 크기는 직경 4"이었다. 합성압력은 100Torr, 가스유량은 150sccm, 증착온도는 125$0^{\circ}C$~131$0^{\circ}C$, 수소가스네 메탄조성은 5%~8%이었다. 합성 중 막에 인가되는 응력은 합성 중 증착온도의 변화에 의해 제어하였다. 막의 결정도는 Raman spectroscopy 및 열전도도를 측정을 통해 분석하였다. 성장속도 및 다이아몬드 peak의 반가폭은 메탄조성 증가(5%~8%)에 따라 증가하여 각각 6.6~10.5$\mu\textrm{m}$/h 및 3.8~5.2 cm-1의 분포를 보였다. 6%CH4 및 7%CH4에서 합성된 웨이퍼에서 측정된 막의 열전도도는 11W/cmK~13W/cmK 정도로 높게 나타났다. 막두께의 uniformity는 최대 3.5%로 매우 균일하였다. 막에 인가되는 응력의 제어로 직경 4"k 합성면적에서 두께 1mm 이상의 균열 및 휨이 없는 다이아몬드 자유막 웨이퍼를 합성할 수 있었다.다이아몬드 자유막 웨이퍼를 합성할 수 있었다.active ion에 의해 sputtering 이 된다. 이때 plasma 처리기의 polymer 기판 후면에 magnet를 설치하여 높은 ionization을 발생시켜 처리 효과를 한층 높여 주었다. 이 plasma 처리는 표면 청정화, 표면 etching 이 동시에 행하는 것과 함께 장시간 처리에 의해 표면에서는 미세한 과, C=C기, -C-O-의 극성기의 도입에 의한 표면 개량이 된다는 것을 관찰할 수 있다. OPP polymer 표면을 Ar 100%로 plasma 처리한 경우 C-O, C=O 등의 carbonyl가 발생됨을 알 수 있었다. C-O, C=O 등의 carbynyl polor group이 도입됨에 따라 sputter된 Al의 접착력이 향상됨을 알 수 있으며, TEM 관찰 결과 grain size도 상당히 작아짐을 알 수 있었다.onte-Carlo 방법으로 처리하였다. 정지기장해석의 경우 상용 S/W인 Vector Fields를 사용하였다. 이를 통해 sputter 내 플라즈마 특성, target으로 입사하는 이온에너지 및 각 분포, 이들이 target erosion 형상에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 이들 결과로부터 간단한 sputtering 모델을 사용하여 target으로부터 sputter된 입자들이 substrate에 부착되는 현상을 Monte-Carlo 방법으로 추적하여 성막특성도 살펴보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상

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기지상 물질과의 결합특성이 금속입자의 성장 및 표면 플라즈몬 공진 특성에 미치는 영향

  • Kim, Yun-Ji;Lee, In-Gyu;Kim, Won-Mok;Lee, Gyeong-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.426-426
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    • 2011
  • 최근 들어 금속물질을 나노미터 단위로 구성할 수 있는 기술이 진보하면서, 금속 나노입자에 의해 발생되는 표면 플라즈몬에 대해서도 다양한 분야의 관심이 집중되고 있다. 유전체 물질을 기지상으로 하는 금속:유전체 나노복합체에서 금속 나노입자는 자유전자들의 집단 진동인 국소표면 플라즈몬 공진(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)현상에 의해 국부전기장을 증대 시키고, 가시광 및 적외선 영역에서 특성 광흡수 거동을 보인다. 이와 같은 광학적 특성은 금속 나노입자들의 크기, 형태, 그리고 나노입자들의 주변을 구성하는 기지상 물질의 종류에 의해 조절된다. 금속:유전체 나노복합체에 나타나는 이러한 특성은 단순장식코팅 뿐만 아니라 광의 효율적 운용과 광을 매개로 한 기능발현을 필요로 하는 디스플레이, 광학 스위칭 소재 및 태양전지의 효율 향상을 위한 광흡수층 등 매우 다양한 응용이 가능하다. 본 연구에서는 다양한 굴절률을 갖는 재료들 중, 저굴절률을 갖는 SiO2와 고굴절률을 갖는 ZnS-SiO2를 기지상 재료로 선택하여 교번증착 스퍼터링법으로 Ag와 Au입자를 형성시켰다. Ag를 금속나노입자로 갖고, SiO2와 ZnS-SiO2를 기지상으로 하는 금속:유전체 나노복합체에서는 금속나노입자 형성에 따른 뚜렷한 표면 플라즈몬 공진 광흡수 피크가 관찰된 반면 Au나노입자는 기지상에 따라 각기 다른 광흡수 특성을 나타냈는데, SiO2기지상에서 명확한 광흡수 피크를 형성했던 경우와는 달리 ZnS-SiO2기지상에서는 특정파장에서의 흡수피크로 규정되기 어려운 넓은 파장범위에 걸친 완만한 광흡수 피크를 나타냈다. TEM 분석을 통해, ZnS-SiO2 기지상 내의 Au입자는 각각 독립되어 있는 Island형태가 아닌 유전체 기지상과 대칭적으로 혼합된 네트워크 형태의 Bruggeman 기하구조를 구성하고 있음을 확인하였고, 이는 Au입자가 형성되고 성장할 때 Au와 S의 높은 결합에너지로 인해 상당한 젖음 특성을 갖고 성장하였기 때문으로 판단됐다. 따라서 나노복합체를 구성하는 물질간의 광학적 특성뿐만 아니라 기지상 내에서의 금속입자의 성장거동에 대한 연구가 수반되었을 때, 금속:유전체 나노복합체의 표면 플라즈몬 공진 광흡수 특성을 보다 정확하게 제어할 수 있다.

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Inhibition of Mild Steel Corrosion in 0.25 M Sulphuric Acid Solution by Imatinib Mesylate (0.25M 황산 용액 상에서의 Imatinib Mesylate에 의한 연강철 부식 억제)

  • Mohana, K.N.;Shivakumar, S.S.;Badiea, A.M.
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.55 no.3
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    • pp.364-372
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    • 2011
  • The corrosion inhibition of imatinib mesylate (IMT) on mild steel in 0.25 M sulphuric acid has been studied using gravimetric and potentiodynamic polarization techniques at various concentrations of inhibitor, temperature and fluid velocities. The results obtained showed that, inhibition efficiency (% IE) increases with increasing concentration of the inhibitor. The adsorption process on mild steel surface follows Langmuir adsorption isotherm. The values of Gibbs free energies of adsorption obtained suggest that, the adsorption process of IMT on mild steel is chemisorption. Thermodynamic parameters were evaluated and discussed. The electron orbital density distribution of HOMO and LUMO of IMT was used to discuss the inhibition mechanism. FT-IR spectroscopy and SEM images were used to analyze the surface adsorbed film.

Open Boundary Modeling for Fully Nonlinear Wave Simulation in a 3-D Numerical Wave Tank (3-D 수치 파수조에서 비선형파 시뮬레이션을 위한 방사경계조건의 모델링)

  • Boo, Sung-Youn
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.12 no.1
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    • pp.99-106
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    • 1998
  • 3차원 파수조에서 완전 비선형파를 시뮬레이션하기 위하여 우선 랜킨 소스를 기저로한 적분방정식을 고차경계요소법을 이용하여 이산화하였다. 그리고 방사경계조건은 파흡수 비치와 포텐셜 스트레칭 기법을 이용하여 모델링하였으며, 비선형 자유표면과 경계조건식은 고차 예측 및 보정 기법을 이용하여 시간 적분하였다. 파흡수 비치는 파의 진행방향 특성에 따라 수조내에 다양하게 배치할 수 있으며 비칭서 흡수가 덜된 파는 수조의 길이 방향 끝단에서 포텐셜 스트레칭 기법에 의하여 반사없이 진행하도록 하였다. 수치실험 결과 일-에너지 보존법칙과 모멘텀-임펄스 보존 법칙이 만족됨으로써 본 수치기법의 효용성이 검증되었다.

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Three Dimensional Profile Measurement System for Flexible and Porous Sculptured Surfaces by Using Optical Microscope (광학현미경을 이용한 유연다공표면의 3차원 자유곡면 형상 측정시스템)

  • Park, H.G.;Kim, S.W.
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.14 no.9
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    • pp.22-29
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    • 1997
  • This paper describes a three dimensional profile measurement method for sheet metal products which have flexible and porous sculptured surfaces. Shadow masks are used as measuring objects for practical implementation or this study. The shadow masks are located inside the fluorescent glasses of monitors for televisions or computers and used to prevent electron guns from interfering between pixels. Three dimen- sional surface profiles are measured by adopting a software autofocusing technique to capture focused images. The experimental results show that the method is very effecive and suitable for sheet meal prod- ucts with flexible and porous surfaces.

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Surface free-energy and hydrophobicity of MWCNT using glow plasma at low pressure (저진공 글로플라즈마를 이용한 탄소나노튜브의 표면 자유에너지와 소수성 특성)

  • Cho, Soon-Gook;Lee, Kun-A;Kim, Jung-Won;Ko, Kwang-Cheol
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2010.06a
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    • pp.123-123
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    • 2010
  • The hydrophobic coating for multi-walled nanotubes was treated with toluene and trimethylchlorosilane glow discharge plasma under low pressure, and the hydrophobic surface of the treated MWCNT was investigates. In order to investigate the effects of -CH components from the toluene and TMCS glow plasma, we conducted on the total surface free energies of the MWCNT powder, which was calculated by measuring the contact angle between the cushion of MWCNT powder and the probe liquids. The total surface free energies were determined by Owens-Wendt equation and drastically decreased.

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Low-velocity Impact Damage of a Thick Graphite/Epoxy Case (Graphite/Epoxy로 만든 두꺼운 관의 저속 충격손상에 관한 연구)

  • 김형원;윤영주;나성엽
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.4 no.2
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    • pp.31-38
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    • 2000
  • Pressure vessels by composite materials were damaged sometimes during manufacturing or assembling. The state and the size of damage by low-velocity tests were investigated in this paper. Impactors of various masses and various tup shapes were dropped freely in the range of 120mm height to 700mm height. Compared with hemispherical tup of 12.7mm diameter, for hemispherical tup of 25.4mm diameter the size of surface dent was smaller but the size of delamination was bigger.

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Kinetic energy conservative algorithm in moving grid system using segregated finite element formulation (이동격자계에서 분리유한요소법에 의한 운동에너지 보존 알고리듬)

  • Seong, Jae-Yong;Choe, Hyeong-Gwon;Yoo, Jung-Yul
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.21 no.11
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    • pp.1538-1551
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    • 1997
  • Kinetic energy conservation for fixed and moving grids is examined in time-accurate finite element computation of fully unsteady inviscid flows. As numerical algorithms, fractional step method (FSM) and modified SIMPLE are used. To simulate the flow in moving grid system, arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) method is adopted. In the present study, the energy conserving time integration rule for finite element algorithm is proposed and discussed schematically. It is shown that the discretization by Crank-Nicolson in time and Galerkin (central difference) in space must be used to ensure energy conservation. The developed code has been tested for a standing vortex in fixed or moving grid system, sloshing in a tank and propagation of a solitary wave, and has been shown to be a completely energy conserving algorithm.