• 제목/요약/키워드: Colloidal suspensions

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가교도가 제어된 콜로이드 마이크로겔의 유변학적 물성 분석 (Tuning the rheological properties of colloidal microgel controlled with degree of cross-links)

  • 한사라;신성규;오승주;조성우;정나슬;강부경;정재현
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.645-655
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    • 2019
  • 본 연구에서는 강도를 조절한 마이크로겔을 사용하여 다양한 점탄성을 갖는 콜로이드 마이크로겔을 제조하였다. 하이드로겔의 화학적 가교제의 함량이 증가할수록 팽윤비는 $2.0{\times}10^4%$에서 $6.0{\times}10^3%$까지 감소하였고, 강도는 22.2 kPa에서 99.7 kPa까지 증가하였다. 이를 $100{\mu}m$ 크기로 분쇄하여 마이크로겔을 제작하였고 이온성 가교결합을 유도하는 분산액과 혼합하여 콜로이드 마이크로겔을 제작하였다. 그 결과, 가교제의 가교도와 분산액에 따라 $10^{-1}rad/s$의 진동수에서 1.679 kPa.s에서 86.485 kPa.s까지 점도를 세밀하게 조절할 수 있었다. 본 연구에서는 콜로이드 마이크로겔의 물성을 제어하기 위해 하이드로겔의 가교도를 조절 또는 분산액의 종류와 함량을 조절하여 다양한 유변학적 거동을 갖는 콜로이드 마이크로겔을 제조하였다. 물성을 제어할 수 있는 콜로이드 마이크로겔을 사용하여 향후 콜로이드 현탁액 및 유화를 제조하는 화장품, 제약, 페인트 및 식품 산업에서 목적에 따라 적합한 물성을 갖는 콜로이드 마이크로겔을 제조할 수 있다.

자성유체 댐퍼를 이용한 광픽업 액츄에이터의 동특성 개선 (Improvement of dynamic characteristics of optical pick-up actuator using ferrofluidic damper)

  • 송병륜;신경식;김진기;남도선;성평용;이주형
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.496-503
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    • 2001
  • The suspension of the optical pickup actuator is damped by the presence of silicone rubber damper bond at its termination. In spite of the presence of it, the actuator still exhibits a strong mechanical resonance which affects its settling time and vibrational characteristics. This resonance can cause errors in reading information from the disk, particularly in high speed CD-ROM and DVD-ROM drives. Ferrofluids are stable colloidal suspensions of sub-micron sized magnetic particles in a carrier liquid. In the actuator design, ferrofluid is applied to the surface of the magnets until the quantity is sufficient to maintain intimate contact with the bobbin/carrier assembly. The fluid is retained in the magnetic field and its viscosity provides the desired mechanical damping to the moving assembly, improving the actuators settling time and vibrational characteristics. Access time is also improved, particularly on warped or eccentric discs.

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Ettect of Electrolytes on Flow Properties of Aqueous Bentonite Suspension

  • Kisoon Park;Taikyue Ree;Henry Eyring
    • 대한화학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.303-312
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    • 1971
  • Dependence of the flow behavior of aqueous suspension of Black Hills bentonite on the concentration and the types of electrolytes was stydied. The flow properties were measured with a Couette-type totational viscometer. On addition of monovalent cations, the apparent viscosity determined from the reproducible flow curves (shear rate vs. shear stress) decreased followed by a rise as the ionic concentration further increased. Addition of multivalent cations (di- and tri-) resulted in the viscosity which increased to a maximum then decreased to a constant value. Anions of different chatges produced essentially the same relationship between viscosity and electrolyte concentration. The flow behavior of the electrolyte-containing suspensions was rationalized in terms of the Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek theory of colloidal stability and the generalized theory of viscosity.

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반도성 고분자 현탁액의 전기유변학적 거동과 계면편극화 (Electrorheological Behaviors and Interfacial Polarization of Semi-conductive Polymer-based Suspensions)

  • B.D Chin;Lee, Y.S.;Lee, H.J.;S.M. Yang;Park, O.O.
    • 유변학
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    • 제10권4호
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    • pp.195-201
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    • 1998
  • 반도성 고분자인 폴리아닐린과 폴리파라페닐렌을 이용한 전기유변유체의 유변학적 및 전기적 특성을 고찰하였다. 이들 반도성 고분자 현탁액은 분산입자와 현탁매질의 전기전도도 차이로 인하여 직류 전기장 하에서 큰 점도 증가를 보였다. 전기유변효과로 기인한 동적 항복응력은 낮은 전기장 하에서는 전기장 제곱에의 의존성을 보였으나 높은 전기장 하에서는 전기장의 1승에 비례하는 거동을 나타내었다. 항복 응력은 분산입자의 전기전도도가 증가함에 따라 최대값을 보이다가 다시 감소하는 현상을 나타내었다. 직류 전기장 하에서의 이러한 항복 응력 거동은 전도도 효과에 의한 맥스웰-와그너 계면편극화로 설명되는 현탁액의 유전 특성과 관련됨을 발견하였다. 계면 편극화 효과가 전기유변현상에 미치는 영향에 대한 더 깊은 이해와 분산액의 침강 안정성 개선을 위하여, 전기유변 효과의 조절이 가능할 뿐 아니라 현탁액의 콜로이드 안정성을 향상시킬 수 있는 여러 가지의 계면 활성제의 영향을 피력하였다.

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Cubic형과 Colloid형 탄산칼슘 합성에서의 입경제어 연구 (Controlling Factors of Particle Size Distribution during Formation of Cubic and Colloidal Calcium Carbonate Compounds)

  • Ahn, Ji-Whan;Park, Chan-Hoon
    • 자원리싸이클링
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    • 제5권3호
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    • pp.65-72
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    • 1996
  • 탄산칼슘과 고분자 재료가 배합되면 서로의 계면에 대한 친화성이 결여되어 분산성이 저하하기 때문에 이를 위해 탄산칼슘을 표면처리를 하지만 이는 분체자신의 표면에너지를 저하시키는 역효과의 가능성도 있다. 따라서 표면처리를 하지 않아도 미세한 1차 입자의 상태로 유지하는 초미립체(입경 0.02~0.09$mu extrm{m}$) 입자의 콜로이드형 탄산칼슘 합성에 대한 기술이 절실히 요구되나 합성시 목적입도가 평균입도 범주에 속하고 또 그 분포가 좁아야 함이 핵심요소기술이 되는데 입경제어에 대한 인자 규명 및 최적 조건의 항구적인 합성조건에 대한 연구가 전혀 수행되지 못한 형편이다. 이에 본 연구에서는 수산화칼슘 현탁액에 탄산가스를 접촉시키는 기-액접촉방식의 CMSMPR(Continuous Mixed Suspension Mixed Product Removal)법을 이용하여 콜로이드형 탄산칼슘 합성을 목적으로 입방형 탄산칼슘과 함께 제어함으로 두 종류의 침강성 탄산캄슘을 최적 합성화 할 수 있었다. 수산화칼슘 현탁액 제조는$ 1100^{\circ}C$에서 수산화칼슘을 2시간 소성을 시켜 제조한 산화칼슘을 증류수에 600rpm으로 30분간 수화시킨 반응현탁액 2ι를 반응온도 $15^{\circ}C$와 반응교반속도 600rpm, 탄산가스 주입속도 1ι/min으로 모든 조건을 고정시키고 현탁액에 대한 산화칼슘의 농도변화만으로 입방형(0.2~0.9$\mu\textrm{m}$)과 콜로이드형($0.02~0.09\mu\textrm{m}$)을 합성하였고 이에 대한 반응현탁액의 농도 최적조건이 각각 5wt%와 2.5wt%임을 확인하였다. 결국 입경제어의 주요 인자가 현탁액의 농도임을 알았고 합성한 탄산칼슘은 Zeta sizer를 통해 측정하여 평균입도가 입방형은 223.4nm(0.223$\mu\textrm{m}$)와 콜로이드형 93.6nm(0.093$\mu\textrm{m}$)임을 확인하여 $H_2O$ 반응계에서 안정적인 균일입도제어를 할 수 있었다.

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알루미나 현탁액에 의해 오염된 정밀여과막의 역세척 거동 (Back Flushing Behavior of Microfiltration Membrane Fouled by Alumna Colloidal Suspensions)

  • 남석태;한명진
    • 멤브레인
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    • 제19권1호
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    • pp.34-46
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    • 2009
  • $Al_2O_3$ 현탁액의 폴리에틸렌 정밀여과에 있어 역세척이 막오염에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 현탁액의 투과저항은 역세척을 한 경우가 역세척을 하지 않은 경우보다 작았으나 투과저항 증가율은 역세척을 하지 않은 때보다도 더 컸다. 막오염 형태는 역세척을 한 경우나 하지 않은 경우 운전초기에는 케익오염이 지배적이었으며, 이어 세공막힘오염이 나타났고, 정상상태에 도달하면 투과유속은 다시 케익여과 오염에 의해 지배받는 것으로 나타났다. 한편, 세척공정에 앞선 막은 운전초기에 세공막힘오염이 케익오염에 앞서 일어났다. 총오염에 대한 케익여과 오염의 비율은 역세척에 관계없이 역세척 전에 비하여 증가하였다. 세공크기가 $0.24{\mu}m$인 막의 투과저항은 세공이 $0.34{\mu}m$인 막에 비해 더 컸으나, 막오염 형태는 세공의 크기가 $0.34{\mu}m$인 막에 비해 케익오염이 작았다. 총오염에 대한 성분오염의 비율은 역세척을 한 경우에는 세공막힘이 약 7.8%, 케익오염 약 92.2%이었고, 역세척을 하지 않은 경우에는 세공막힘은 9.6% 그리고 케익오염이 90.4%이었다.

전기장 싸이클 수에 따른 MC성분 ER유체의 기계적성질 (Mechanical Properties for Methyl Cellulose(MC) Ingredient ER Fluids According to the Numbers of the Electrical Field Cycles)

  • 김옥삼;박우철
    • 수산해양기술연구
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    • 제37권4호
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    • pp.296-301
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    • 2001
  • 기존의 솔레노이드 밸브는 전자부품에 기계적 운동요소를 포함하여 비선형성을 내포하고 있으나, MC 성분의 ER유체를 이용하면, 유동체의 통과부분을 전기장 제어를 통하여 솔레노이드 밸브 기능을 대신할 수 있는 메카니즘을 구현할 수 있을 것으로 사료된다. 유기성인 MC성분 ER유체를 유압시스템에 솔레노이드 밸브 역할에 적용하기 위해, 부과하는 직류 전기장의 사이클 수에 따른 기계적특성에 대한 평가는 다음과 같다. MC성분 ER유체의 전단속도비에 대한 전단응력 분포변화는 2.0kV/mm까지 전기장을 인가했을 경우, 횡축의 전단속도가 증가하여도 종축의 전단응력은 거의 변하지 않았다. 60만 사이클을 반복한 후 ITMC25의 전단응력 실험결과, 2.0kV/mm 이상 전기량을 인가하면 2차원적인 곡선의 형태를 형성하지만 표준편차의 평가치가 오차한계 이내이므로 직선으로 판단하여도 무리가 없을 것으로 사료되었다. 구리 전극으로 전기장을 부과한 경우 MC 성분의 ER유체는 0.1~$0.3{\mu}m$까지의 표면거칠기를 나타냈고, 알루미늄 전극을 사용한 경우는 전기장 부과 초기에 $0.3{\mu}m$의 표면거칠기가 $0.2{\mu}m$로 감소하였으나 40만 사이클의 전기장 부과 이후는 약간의 요철변화가 있었다.(이 논문의 결론 부분임)

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세라믹 제조시 미세구조 변화의 해석 : I. 콜로이드 분산의 상거동 (Analysis of microstructural evolutions during advanced ceramics processing : I. Phase behavior of colloidal dispersion)

  • Kim, Hern
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.599-609
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    • 1997
  • 콜로이드 분산의 상거동 및 동적 운동 및 형성되는 침적체의 구조와 물성은 전산실험법으로 조사되었다. 다양한 물성과 공정조건들은 Peclet수를 사용하여 조사될 수 있다. 형성된 구조는 구조인자 및 반경방향 분포함수로서, 물성은 계면의 궤적선도를 사용하여 조사되었다. 침적체의 형성 조건과 구조가 조사되었으며 침적시간과 높이에 따른 구조와 물성이 조사되었다. 침적체가 결정구조를 갖는 최적 Peclet수의 범위가 있으며 결정화와 관련된 현상들은 공정조건에 크게 좌우됨을 알 수 있다. 현 방법과 결과들은 고밀도 침적체의 제조시 세라믹 미분체 공정을 설계하는데 사용될 수 있다.

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Happel Cell 모델을 이용한 막오염 지수 예측 (Prediction of Membrane Fouling Index by Using Happel Cell Model)

  • 박찬혁;김하나;홍승관
    • 상하수도학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.632-638
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    • 2005
  • Membrane fouling index such as Silt Density Index (SDI) and Modified Fouling Index (MFI) is an important parameter in design of the integrated RO/NF membrane processes for drinking water treatment. In this study, the effect of particle, membrane and feed water characteristics on membrane fouling index were investigated systematically. Higher fouling index values were observed when filtering suspensions with smaller particle size and higher feed particle concentration. Larger membrane resistance due to smaller pore size resulted in an increased membrane fouling index. The variations of feed water hardness and TDS concentrations did not show any impact on fouling index, suggesting that there were no significant colloidal interactions among particles and thus the porosity of particle cake layer accumulated on the membrane surface could be assumed to be 0.36 according to random packing density. Based on the experimental observations, fundamental membrane fouling index model was developed using Happel Cell. The effect of primary model parameters including particle size ($a_p$), particle concentration ($C_o$), membrane resistance ($R_m$), were accurately assessed without any fitting parameters, and the prediction of membrane fouling index such as MFI exhibited very good agreement with the experimental results.

수열합성법으로 합성된 나노 SmxCe1-xO2-2/x 분말의 수계 분산 (Dispersion of SmxCe1-xO2-2/x Nanoparticles which is Synthesized by Hydrothermal Process in Aqueous System)

  • 배동식;김은정;한경섭
    • 한국재료학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.112-114
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    • 2005
  • Dispersion stability of the $Sm_xCe_{1-x}O_{2-2/x}$ nanoparticles, which was produced by hydrothermal process, was studied in aqueous suspension using ESA (Eletrokinetic Sonic Amplitude). The average particle size of the synthesized $Sm_xCe_{1-x}O_{2-2/x}$ at nanoparticles was about $5{\pm}2nm$. The dispersion and rheological behavior of the $Sm_xCe_{1-x}O_{2-2/x}$ nanoparticles aqueous suspension was investigated using $NH_4OH\;and\;HNO_3$ as a disperse agent. The colloidal stability of aqueous suspensions with $Sm_xCe_{1-x}O_{2-2/x}$ nanoparticles at different pH values has been investigated by means of zeta potential, average particle size, and the distribution of synthesized $Sm_xCe_{1-x}O_{2-2/x}$ nanoparticles. The isoelectric point of the $Sm_xCe_{1-x}O_{2-2/x}$ nanoparticles was at pH around 11 and the value of zeta potential was at its maximum near pH 6.5.