고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 성능과 가격인하를 위해 고분자막의 두께가 얇아지는 추세에서 내구성을 향상시키는 연구가 더욱 중요하게 되었다. 고분자막의 내구성 평가에서 기계적 내구성 평가시간이 화학적 내구성 평가시간보다 2배 이상 소요되므로 내구성 평가 조건을 잘 선택하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 기계적 내구 평가 프로토콜(Wet/Dry)에서 유입가스 종류와 유량에 차이가 있을 때 기계적 내구 평가시간이 얼마나 변하는지 확인하고자 하였다. 2,000 mL/min 유량에서 질소를 사용했을 때 평가시간이 공기를 사용했을 때보다 1.25배 증가했다. 공기 사용시 전극 Pt의 열화속도가 증가하는 것이 주 요인이었다. 유량이 800 mL/min 으로 감소하면 공기와 질소 평가시간이 각각 1.5배, 1.2배 증가했다.
Rubber hoses for automobile radiators are apt to be degraded and thus failed due to the influence of contacting stresses of air and coolant liquid under thermal and mechanical loadings. The aging behaviors of the skin part of the hoses due to thermo-oxidative and electro-chemical stresses were experimentally analyzed. Through the thermo-oxidative aging test, it was shown that the surface hardness IRHD(International Rubber Hardness Degrees) of the rubber increased with a considerable reduction of failure strain as the aging time and temperature increased. On account of the penetration of coolant liquid into the skin part influenced by the electro-chemical degradation(ECD) test the weight of the rubber hose increased, whereas their failure strain and IRHD hardness decreased. The hardness of the hose in the side of the negative pole was the most deteriorated at the test site of the hose skin just below the coolant surface.
최근까지 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 열화연구는 대부분 단위전지에서 연구되었다. 그런데 실제 PEMFC의 구동과 열화는 PEMFC 스택에서 이루어진다. 그래서 본 연구에서는 스택에서 열화가속 시험을 진행하여 단위전지의 결과와 비교하였다. 여러 종류의 열화 가속 시험 중에서 전기화학적 열화와 기계적 열화를 반복해 고분자전해질 막을 열화시키는 방법을 사용했다. 312시간 동안 전해질막을 열화시킨 후 0.6V에서 전류밀도는 스택과 단위전지에서 각각 28.4%, 27.8% 감소했다. 수소 투과 전류밀도는 스택은 16.8% 단위전지는 15.2% 증가했다. 스택과 단위전지에서의 열화 가속 시험 결과가 비슷해 단위전지의 가속 시험 방법을 스택에 적용해도 됨을 확인하였다.
Bi2MoO6 (BMO) via the structure-directing role of CO(NH2)2 is successfully prepared via a facile solvothermal route. The structure, morphology, and photocatalytic performance of the nanoflake BMO are characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), fluorescence spectrum analysis (PL), UV-vis spectroscopy (UV-vis) and electrochemical test. SEM images show that the size of nanoflake BMO is about 50 ~ 200 nm. PL and electrochemical analysis show that the nanoflake BMO has a lower recombination rate of photogenerated carriers than particle BMO. The photocatalytic degradation of tetracycline hydrochloride (TC) by nanoflake BMO under visible light is investigated. The results show that the nanoflake BMO-3 has the highest degradation efficiency under visible light, and the degradation efficiency reached 75 % within 120 min, attributed to the unique hierarchical structure, efficient carrier separation and sufficient free radicals to generate active center synergies. The photocatalytic reaction mechanism of TC degradation on the nanoflake BMO is proposed.
The storing ability of information of optical disks directly depends on the physical property of recording unit cells. It means that the degradation of optical disks ultimately causes the loss of the physical and chemical properties of recording unit cells and leads also information, too. We investigated the degradation and life time of optical disks which tell us the longevity of the preservation of information. Optical disks were aged using the accelerated aging system and studied by optical reflectivity spectroscopy and atomic force microscopy(AFM), and the preservation environment of electronic media in National central library of Korea also were analysed. Results show that the double reflective coated optical disks have good preservation of recording information but revealed some deformation of dye area in the AFM images. It means that we should include the mechanical and chemical degradation of the optical disks in the life time expectation evaluation.
In this study, we try to find the root cause of water condensing failures in a headlamp using chemical and mechanical analysis. Through the surface inspection by OM, SEM and CT, it was found that water infiltrate into the headlamp through hotmelt adhesive debonding part caused by adhesion force degradation and poor quality. IR spectra shows that adhesion force degradation are characterized by increase of some functional group(1742, 1710, 1649, 1016). Through the ESPI measurement, it is turned out that bonding structural change by thermal expansion and degradation of adhesive can be the cause of void generation. So it is recommended that cooling passage and the bonding part should be redesigned to give a guarantee of less thermal stress and high adhesion quality.
PEMFC 고분자막의 내구성 향상을 위한 내구성 평가는 PEMFC 발전을 위해 매우 중요하므로 고분자막 내구성 평가 프로토콜(AST) 연구개발이 계속 되고 있다. 최근에 DOE의 고분자막 화학적/기계적 내구성 평가 AST가 개발되어 Nafion XL에 적용해 검토하였다. 평가시간을 단축시키기 위해 공기대신 산소를 Cathode 가스로 사용해 144시간만에 종료하였다. DOE AST가 가습 45초/건조 30초로 전압변화 횟수가 많아서 전극의 열화가 MEA 내구성에 더 많은 영향을 미쳤다. 그래서 가습 60초/건조 300초로 1사이클 시간을 길게하고 가습시간 대비 건조시간도 길게 하여 고분자막을 더 열화시키게 하였고, 240시간에 종료하였다. 고분자막 내구성 평가를 위한 DOE AST가 전극 열화도 동반됨을 확인하였다.
고분자연료전지(PEMFC) 고분자막의 지지체는 기계적 내구성 향상에 핵심적인 역할을 한다. 지지체로 사용하는 e-PTFE는 화학적으로 안정하여 PEMFC 구동과정에서 전기화학적인 열화에 대해서는 거의 연구되지 않았다. 본 연구에서는 e-PTFE가 Fenton 반응과정에서 발생한 라디칼과 과산화수소에 화학적으로 안정한지 검토하였다. Fenton 반응 과정에서 e-PTFE의 주사슬이 끊어져 지지체의 화학적 구조와 형태 변화가 발생하였고, 그에 따라 인장 강도가 감소하였다. 실제 PEMFC 구동과정에서 고분자막 이오노머의 전기화학적 열화는 라디칼과 과산화수소에 의해서 고분자막 내부에서 발생하므로, e-PTFE 지지체의 셀 내에서 전기화학적 열화도 발생할 수 있음을 본 연구 결과가 보였다.
Porous carbon from charcoal filled polypropylene composites were prepared and their mechanical properties were evaluated. In preparing the composites, crosslinking agent (sodium benzonate) were used in order to improve the bonding force between matrix and fillers. In this study, the effects of charcoal powder and sodium benzonate concentration on the mechanical properties and interface phenomena on the composites were evaluated. The mechanical properties of composites increased progressively with the decrease of filler loading. In the case of addition of the crosslinking agent into the composite, the mechanical properties were increased and showed maximum value at the 3 wt% concentration of sodium benzonate. According to the result of the TGA, the weight loss of composite according to crosslinking agent was not observed and initial thermal degradation temperature of composite reinforced charcoal was located at $390^{\circ}C$.
This study was carried out in order to find out the relationship between physical and chemical properties of silk fiber treated by concentrated calcium nitrate solution. The tensile, thermal and dynamic mechanical properties are also examined on Ca(NO3)2 treated silk fibers. The tensile properties of silk fibers treated by calcium nitrate changed with a concentration. The thermal behavior were also affected by the concentration of calcium nitrate. The degradation temperature (endotherms) and glass transition temperature shifted to lower temperature as the treated concentration increased. It is thought that the physical properties are strongly related to the structure and morphology of Ca(NO3)2 treated silk fibers. As a result, these give property changes with a concentration dependence.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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