Hastelloy C-276, corrosion resistant alloy at high temperature, is used in chemical plant and power generation industry. In this study, process parameter of laser welding for welding property in Hastelloy C-276 using a continuous wave Nd:YAG laser was studied. As the result of experiment, laser welding did not show segregation or crack at heat affected zone compared to conventional GTWA welding. The melting zone showed cell dendritic structure along with welding line. In addition, planer front solidification is occurred from welding structure, and it was progressed to cellular solidification. Optimal process parameter for butt welding was 1.2kW and 2.0 m/min for laser power and welding speed, respectively. While heat input, output density, tensile stress, and longitudinal strain was $441.98{\times}103$ J/cm2, $29.553{\times}103$ W/cm2, 768 MPa, and 0.689, respectively. Lap welding of the same material showed greater discrepancy in tensile property during 1 line and 2 line welding. For 1 line welding, tensile stress was about 320 MPa, and 2 line showed slightly larger tensile stress. However, strain was decreased by 20%. From this result, lap welding of the same material, Hastelloy C-276, with 2 line welding is considered to be more effective process than 1 line welding with consideration of mechanical property.
Copper zinc tin sulfide ($Cu_2ZnSnS_4$, CZTS) is a very promising material as a low cost absorber alternative to other chalcopyrite-type semiconductors based on Ga or In because of the abundant and economical elements. In addition, CZTS has a band-gap energy of 1.4~1.5eV and large absorption coefficient over ${\sim}10^4cm^{-1}$, which is similar to those of $Cu(In,Ga)Se_2$(CIGS) regarded as one of the most successful absorber materials for high efficient solar cell. Most previous works on the fabrication of CZTS thin films were based on the vacuum deposition such as thermal evaporation and RF magnetron sputtering. Although the vacuum deposition has been widely adopted, it is quite expensive and complicated. In this regard, the solution processes such as sol-gel method, nanocrystal dispersion and hybrid slurry method have been developed for easy and cost-effective fabrication of CZTS film. Among these methods, the hybrid slurry method is favorable to make high crystalline and dense absorber layer. However, this method has the demerit using the toxic and explosive hydrazine solvent, which has severe limitation for common use. With these considerations, it is highly desirable to develop a robust, easily scalable and relatively safe solution-based process for the fabrication of a high quality CZTS absorber layer. Here, we demonstrate the fabrication of a high quality CZTS absorber layer with a thickness of 1.5~2.0 ${\mu}m$ and micrometer-scaled grains using two different non-vacuum approaches. The first solution-processing approach includes air-stable non-toxic solvent-based inks in which the commercially available precursor nanoparticles are dispersed in ethanol. Our readily achievable air-stable precursor ink, without the involvement of complex particle synthesis, high toxic solvents, or organic additives, facilitates a convenient method to fabricate a high quality CZTS absorber layer with uniform surface composition and across the film depth when annealed at $530^{\circ}C$. The conversion efficiency and fill factor for the non-toxic ink based solar cells are 5.14% and 52.8%, respectively. The other method is based on the nanocrystal dispersions that are a key ingredient in the deposition of thermally annealed absorber layers. We report a facile synthetic method to produce phase-pure CZTS nanocrystals capped with less toxic and more easily removable ligands. The resulting CZTS nanoparticle dispersion enables us to fabricate uniform, crack-free absorber layer onto Mo-coated soda-lime glass at $500^{\circ}C$, which exhibits a robust and reproducible photovoltaic response. Our simple and less-toxic approach for the fabrication of CZTS layer, reported here, will be the first step in realizing the low-cost solution-processed CZTS solar cell with high efficiency.
탄소가 코팅된 일산화규소(C-coated SiO) 전극에서 전해질 첨가제로서 lithium bis(oxalato)borate(LiBOB)의 영향을 조사하였다. 전해질 조성은 1.3M $LiPF_6$/ethylene carbonate (EC), fluoroethylene carbonate (FEC), diethyl carbonate (DEC) (5:25:70 v/v/v)이며, 여기에 LiBOB을 0.5 wt.% 첨가한 것과 첨가하지 않은 2가지 전해질을 사용하였다. LiBOB을 첨가하지 않은 전해질에서 C-coated SiO 전극은 초기에 저항이 작은 피막이 형성되어 결정질의 $Li_{15}Si_4$를 형성할 때까지 합금화가 진행되며 동시에 큰 부피 변화를 보였다. 따라서 입자의 균열이 발생하고, 전극의 저항이 증가하여 충방전이 진행됨에 따라 용량이 빠르게 감소하였다. 반면에 LiBOB이 첨가된 전해질에서는 초기에 LiBOB의 환원분해에 의해 저항이 큰 피막이 형성되어, 합금화 반응이 원활히 진행되지 못하였다. 따라서 결정질 $Li_{15}Si_4$도 생성되지 못하였고, 결과적으로 부피변화도 적게 발생하므로 입자의 균열과 전극 저항의 증가도 적게 나타났다. 이러한 효과로 싸이클 후반부에서 용량감소가 적었고, 싸이클 성능도 좋은 결과를 보였다. 반면 피막 저항에 의한 영향이 줄어드는 $45^{\circ}C$ 에서는 LiBOB 첨가에 관계없이 합금화 반응이 유사하게 진행되며 비슷한 싸이클 성능을 나타내었다.
제조 온도에 따른 목탄의 해부학적 특성을 주사전자현미경법으로 조사하였다. 목탄은 실험실용 전기로를 이용하여 $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $800^{\circ}C$, $1000^{\circ}C$의 각 온도 조건에서 굴참나무재를 10분간 탄화시켜 제조하였다. 관찰 결과 목탄의 구조는 제조 온도에 따라 큰 차이를 보였다. $400^{\circ}C$에서 제조한 목탄의 횡단면은 깨끗하게 나타났으나 온도 증가에 따라 거칠고 할렬이 많은 단면을 나타냈다. 세포벽은 벽층 구조가 소실되고 유리와 같이 매끄럽고 균질한 구조를 보여주었다. $400^{\circ}C$에서 제조한 목탄은 유세포 상호간에 간극이 거의 없었으나 $600^{\circ}C$ 이상에서는 유세포 간에 분리가 발생하여 간극이 관찰되었다. 방사유세포와 축방향유세포의 표면에는 직경 $2{\sim}4{\mu}m$의 사마귀 모양의 돌기물이 다수 관찰되었고, $600^{\circ}C$ 이상에서 광방사조직에 커다란 할열할렬이 자주 발생하였다. 결정 세포 중에 존재하는 결정의 표면은 제조 온도에 따라 다르게 나타났다. 즉, $400^{\circ}C$와 $600^{\circ}C$에서 제탄한 목탄 중의 결정은 매끄러운 표면을 나타내고 있으나 $800^{\circ}C$ 이상에서 제조한 목탄의 것은 표면이 거칠고 작은 구멍이 나타나 스폰지와 같은 외형을 보여주었다.
배경: 혈관질환의 수술에 사용되는 인공 도관의 막힘과 문합부위의 좁아짐 등을 개선하기 위한 방법으로 조직공학적인 방법과 자가 세포를 이용한 인공혈관의 제작이 대안으로 대두되고 있다. 저자들은, 생흡수성이 있는 고분자 폴리머 지지체와 자가 골수세포를 이용한 인공혈관으로 생체실험을 시행하였다. 대상 및 방법: 생분해성 고분자 재료인 poly (lactide-co-${\varepsilon}$-caprolactone) (PLCL)과 poly(glycolic acid) (PGA) fiber로 혈관용 지지체를 제작한 후, 피실험 동물의 골수를 채취하여 혈관 내피 세포와 평활근 세포로 분열시켜 배양한 후 혈관 지지체위에 이식하였다. 만들어진 인공 혈관을 잡견의 복부대동맥에 이식한 후 3주 후에 혈관 조영술을 시행하고, 안락사 후에 혈관을 제거하여 조직학적 검사를 시행하였다. 결과: 6마리의 잡견 중 2마리에서 수술 후 10일에 혈관 지지체의 균열에 의한 대량 출혈로 사망하였다. 나머지 4마리의 잡견은 수술 후 3주까지 생존하였으며, 혈관 조영술상 혈관의 막힘이나 좁아짐은 발견되지 않았다. 인공 혈관의 내면은 작은 혈전들이 붙어 있었으며, 조직학 검사에서 정상 혈관과 유사한 3층의 구조를 나타내었다. 또한 면역화학 검사에서 혈관 내피세포와 혈관 평활근 세포가 재생된 것을 확인하였다. 결론: 고분자 폴리머와 자가 골수세포를 이용한 인공혈관은 생체 내에서 정상혈관과 유사한 모양으로 재생이 가능함을 보여주었다. 그러나, 동맥압력에 견디기 위해 혈관 지지체의 물성에 대한 개량과 충분한 양의 혈관 세포를 얻기 위한 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.
본 연구는 토끼 전핵배의 효율적인 생산을 위한 동결방법과 조건 등을 찾고자 유리화 동결 및 완만동결법으로 동결ㆍ융해 후 체외배양하여 생존율 및 발달률을 조사하였다. 과배란시킨 토끼의 난관으로부터 채란된 전핵배를 동결에 공시하였다. 유리화 동결은 동결보호제로 EFS 와 EPG-I을 완만동결시는 EPG-II를 사용하였다. 동결ㆍ융해 후 5%, 39$^{\circ}C$$CO_2$incubator 에서 소 난관상피세포와 공배양하였다. 본 실험의 결과는 다음과 같다. 동결보존을 위하여 동결보호제에 적절한 평형시간과 독성 여부를 판단하기 위하여 전핵배를 EFS 용액에 0~5분간 평형시킨 후 부화배반포로의 발달률은 1 분 군에서 72.0%로 동결보호제에 노출시키지 않은 대조구 (84.1%)에 비하여 무해한 결과를 얻었으나, 그 이상에서는 유해한 결과를 보여 주었다. EFS 노출 후 희석제로 sucrose와 D-PBS를, sucrose 사용 없이 D-PBS 만으로 희석하였을 때 유의적인 (P<0.05) 차이를 보이지 않았다. 동결보호제에 있어서는 독성검사 및 동결ㆍ융해 후 발달률을 보아 EFS, EPG-. EPG-II는 동결보존에 있어서 동결보호제로서의 가능성을 보여주었으며 서로간의 유의적인 (P<0.05) 차이는 찾아볼 수 없었다. 유리화동결에 의한 전핵배의 부화배반포로 발달률은 6.1%를 나타내었고, 완만동결에 의한 부화배반포 발달률은 11.5%로서 동결방법간에는 유의적인 (P<0.05) 차이가 없었다. 완만동결시 동결속도가 전핵배의 투명대 파열에 미치는 영향을 규명하기 위하여 동결속도 및 침지온도를 달리하여 조사하였을 때 -35$^{\circ}C$ (25%) 보다는 -85$^{\circ}C$ 0.9%) 에서 액체질소에 침지하였을 때가 투명대 파열률에 있어 유의적인 (P<0.05) 차이를 보였다. 이상의 결과로부터 전핵배는 현 배양상태에서 유리화동결 및 완만동결에 의하여 동결보존이 가능하다고 사료되나 전핵배의 배반포로의 발달률은 다소 저조하였다. 유리화동결 및 완만동결에 의한 전핵배는 후기 단계의 수정란보다 물리적, 화학적 손상에 더욱 민감하여 생존율 및 발달률에 영향을 미친다고 사료된다.
The purpose of the present study is to evaluate the biological stability of the zirconia/alumina composite abutment by histologic and radiographic examination in clinical cases. 17 partially edentulous patients (5 men and 12 women, mean age 47) were treated with 37 implants. The implants were placed following the standard two-stage protocol. After a healing period of 3 to 6 months, zirconia/alumina composite abutments were connected. All radiographs were taken using paralleling technique with individually fabricated impression bite block, following insertion of the prosthesis and at the 3-, 6-, 12 month re-examinations. After processing the obtained images, the osseous level was calculated using the digital image in the mesial and distal aspect in each implant. An ANOVA and t-test were used to test for difference between the baseline and 3-, 6-, 12 months re-examinations, and for difference between maxilla and mandible. Differences at P <0.05 were considered statistically significant. For histologic examination, sample was obtained from the palatal gingiva which implant functioned for 12 months. Sections were examined under a light microscope under various magnifications. Clinically, no abutment fracture or crack as well as periimplantitis was observed during the period of study. The mean bone level reduction(${\pm}standard$ deviation) was 0.34 rom(${\pm}\;0.26$) at 3-months, 0.4 2mm(${\pm}\;0.30$) at 6-months, 0.62 mm(${\pm}\;0.28$) at 12-months respectively. No statistically significant difference was found between baseline and 3-, 6-, 12-months re-examinations (p > 0.05). The mean bone level reduction in maxilla was 0.33(${\pm}0.25$) at 3-months, 0.36(${\pm}0.33$) at 6-months, 0.56(${\pm}0.26$) at 12-months. And the mean bone level reduction in mandible was 0.35(${\pm}0.27$) at 3-months, 0,49(${\pm}0.27$) at 6-months, 0.68(${\pm}0.30$) at 12-months. No statistical difference in bone level reduction between implants placed in the maxilla and mandible. Histologically, the height of the junctional epithelium was about 2.09 mm. And the width was about 0.51 mm. Scattered fibroblasts and inflammatory cells, and dense collagen network with few vascular structures characterized the portion of connective tissue. The inflammatory cell infiltration was observed just beneath the apical end of junctional epithelium and the area of direct in contact with zirconia/alumina abutment. These results suggest the zirconia/alumina composite abutment can be used in variable intraoral condition, in posterior segment as well as anterior segment without adverse effects.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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