• 한국재료학회지
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• 제5권7호
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• pp.835-841
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• 1995

Si$_3$N$_4$가 추진기관 연소조건 하에서 흑연의 산화와 마모를 효과적으로 방지하는 다층 코팅재료로 쓰일 수 있도록 하기 위하여 저압화학기상증착법(LPCVD)으로 Si$_3$N$_4$를 코팅할 때의 증착특성에 대해 연구하였다. 흑연 위에 pack cementation방법으로 SiC를 코팅하고 그 위에 저압화학기상증착법으로 Si$_3$N$_4$를 코팅 하였으며, 증착온도와 반응기체입력비를 변화시키면서 이에 따른 증착속도와 표면형상의 변화를 관찰하였다. 증착속도는 증착온도가 높아짐에 따라 처음에는 증가하다가 최대값을 나타낸 후 감소하는 경향을 나타냈으며, 그레인의 크기는 증착온도가 높아짐에 따라 작아지는 경향을 보였다. 한편, 반응기체의 입력비가 20$\leq$NH$_3$/SiH$_4$$\leq$40인 조건에서는 증착속도의 변화나 표면형상의 변화를 관찰할 수 없었다. 증착온도 800~130$0^{\circ}C$ 범위에서 증착된 Si$_3$N$_4$가 비정질상인 것을 XRD로 확인할 수 있었으며 130$0^{\circ}C$, 질소 분위기에서 2시간 동안 열처리하여 결정상인 Si$_3$N$_4$를 인을 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.901-908
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• 2018

흑연은 리튬이온전지에 사용 되는 대표적인 음극활물질이다. 그러나 최대 이론 용량이 $372mA\;h\;g^{-1}$으로 제한되기 때문에 고용량의 리튬이온전지 개발을 위해서는 새로운 음극 소재 활물질이 필요하다. 실리콘의 최대 이론 용량은 $4200mA\;h\;g^{-1}$으로 흑연보다 높은 값을 나타내지만 부피 팽창이 400%로 크기 때문에 음극 소재 활물질로 바로 적용하기에는 적합하지 않다. 따라서 부피 팽창으로 인한 방전 용량의 감소를 최소화하기 위해 건식 방법으로 실리콘을 분쇄 하여 기계적 응력 및 반응상의 체적 변화를 감소시키고 입도 제어 된 실리콘 입자에 탄소를 코팅하여 체적의 변화를 억제하였다. 그리고 탄소 섬유를 입자 표면에 실타래처럼 성장시켜 2차적으로 부피 팽창을 제어하고 전기전도성을 개선하였다. 실험 변수에 따른 재료들의 물리화학적 특성을 XRD, SEM 및 TEM을 사용하여 측정하였고 전기화학적 특성을 평가 하였다. 본 연구에서는 실리콘의 수명 특성을 향상시켜 음극 소재 활물질로 사용 할 수 있는 합성 방법에 대하여 알아보았다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권1호
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• pp.7-11
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• 2022

한미보석감정원은 최근에 5개의 투명한 합성 모이사나이트를 검사했다. 그 샘플들은 라운드 브릴리언트 컷의 무색, 핑크, 황색, 청색, 적색 컬러와 0.93~0.96 ct 중량을 가지고 있었다. FT-IR과 Raman 분석 결과 합성 모이사나이트임을 확인하였고, 확대검사 결과 무색을 제외한 나머지 샘플에서 코팅의 흔적이 발견되었다. EDXRF 분석 결과 무색 샘플을 제외한 모든 샘플의 코팅부분에서 Ca, Ti, Co의 미량원소가 검출되었다. 무색 샘플의 Raman 분석에서 탄소 원자의 sp³ bonding에 의해 생성되는 1332 cm^-1 또는 graphite와 관련된 sp² bonding에 의해 생성되는 ~1550 cm^-1는 발견되지 않았다. 무색 샘플의 SEM 이미지에서도 코팅의 흔적은 발견되지 않았으나, TEM 이미지에서 3~8 nm의 코팅층의 존재가 발견됐다. EDX line 프로파일과 EDX elements map을 통해 무색 샘플의 코팅층을 구성하는 원소는 C, Si, O로 추정된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.530-536
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• 2021

본 논문에서는 전자기기 등에서 전자파 차폐 및 방열소재로 많이 채택되는 동 메쉬 시트와 천연그라파이트 시트를 감압 접착제없이 합지시켜 개발된 차폐 및 방열의 기능을 동시에 가지는 하이브리드시트의 성능 측정결과를 제시하였다. 객관적인 방열 성능을 확인하기 위해 2개의 다른 제품들과 수직 및 수평 열전도도를 각각 측정하여 결과를 비교하였으며, 전자파 차폐 성능은 CISPR 11규격에 따른 복사방출시험을 3m 전자파 무향실에서 진행하여 확인하였다. 수직 열전도도의 경우 제안된 하이브리드 시트가 방열코팅이 된 알루미늄 시트 대비 약 8.63배, 감압 접착제로 인조 그라파이트를 합지시킨 구리 시트에 비해 18.7배 높은 수준이였으며, 수평 열전도도는 인조 그라파이트를 합지시킨 구리 시트에 비해 약 0.64배, 방열 코팅된 알루미늄 시트에 대해서는 약 1.76배로 나타났다. 동일한 열원에서 각 시트들을 적용 후 측정한 결과에서는 제안된 하이브리드 시트가 열방출 기능이 가장 우수하였고 복사방출시험에서는 방사노이즈들이 상당 부분 제거되는 결과를 얻었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제52권6호
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• pp.441-448
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• 2015

Silicon carbide (SiC) coatings for tri-isotropic (TRISO) nuclear fuel particles were fabricated using a chemical vapor deposition (CVD) process onto graphite. A micro-tensile-testing system was developed for the mechanical characterization of SiC coatings at high temperatures. The fracture strength of the SiC coatings was characterized by the developed micro-tensile test in the range of $25^{\circ}C$ to $1000^{\circ}C$. Two types of CVD-SiC films were prepared for the micro-tensile test. SiC-A exhibited a large grain size (0.4 ~ 0.6 m) and the [111] preferred orientation, while SiC-B had a small grain size (0.2 ~ 0.3 mm) and the [220] preferred orientation. Free silicon (Si) was co-deposited onto SiC-B, and stacking faults also existed in the SiC-B structure. The fracture strengths of the CVD-SiC coatings, as measured by the high-temperature micro-tensile test, decreased with the testing temperature. The high-temperature fracture strengths of CVD-SiC coatings were related to the microstructure and defects of the CVD-SiC coatings.

• Composites Research
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• 제25권3호
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• pp.70-75
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• 2012

음향작동기의 응용으로, CNT, ITO와 xGnP로 코팅된 PVDF 나노복합재료의 계면접착 내구성과 전기적 특성을 평가하였다. CNT, ITO와 xGnP의 고유 전기적 특성으로 인하여 xGnP로 코팅된 나노복합재료가 CNT, ITO 경우보다 다소 낮은 전기저항을 나타내었으나, 모두 양호한 음향특성을 보여주었다. 나노복합재료의 계면 내구성은 정적 접촉각 시험을 통해 미처리 CNT 와 플라즈마 처리된 CNT 그리고 플라즈마 처리된 PVDF간의 표면에너지, 접착일, 그리고 퍼짐계수를 평가하여 계면 내구성과의 상호 관련성을 확인하였다. 음향 작동기로서 xGnP 나노복합재료의 최적의 작동성은 시편의 곡률반경, 코팅정도를 달리 하여 음향 측정기를 사용하여 음향특성을 측정하였다. 나노재료의 고유의 전기적 특성으로 인하여 xGnP가 CNT나 ITO보다 음향작동기로서 더 적합함을 알 수 있었다. 곡률반경이 약 15도일 때 가장 적합하며, 코팅두께에 따라 음향특성이 차이가 나지만 투명도도 좋으면서 음향특성도 우수한 음향 작동기를 제작할 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.554-559
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• 2015

Single cell of PEMFC (polymer electrolyte membrane fuel cell) is composed of bipolar plates, gasket, GDL and the MEA. Bipolar plate's function is the collecting electricity, helping oxygen/hydrogen gas diffuse evenly and draining the water and heat. In this work, we have conducted experiments to low contact resistance and improve the performance of a $25cm^2$ single cell by using metal forms. We have following experimental cases: 1) Conventional graphite serpentine channel bipolar plate; 2) Channel-less bipolar plate with nickel(Ni) based metal foam which coated by various materials. We focused the difference in contact resistance and performance of the single cell with metal foam depending on various coating materials. The experimental results show the similar performance of single cells between with serpentine channel bipolar plates and with channel-less bipolar plate using metal foams. In addition, single cell with metal foam shows potential to higher performance than conventional channel.

• Applied Microscopy
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• 제47권1호
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• pp.36-42
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• 2017

Field electron emission measurements were performed on dielectric-coated tungsten emitters, with apex radii in the nanometer and micrometer range, which were prepared by electrochemical etching in NaOH solution. Measurements were performed in a field electron microscopy (FEM) with a base pressure <$10^{-6}$ Pascal ($10^{-8}$ mbar). Four different types of dielectric were used, namely: (1) Clark Electromedical Instruments epoxylite resin, (2) Epidian 6 produced by Ciech Sarzyna S. A., (3) a Radionox solution of colloidal graphite; and (4) Molyslip 2001 E compound ($MoS_2$ and MoS). Current-voltage measurements and FEM images were used to investigate the characteristics of these composite emitters, and to assess how the different types of dielectric coating affect the suitability of the composite emitter as a potential electron source.

• Corrosion Science and Technology
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• 제16권5호
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• pp.235-240
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• 2017

Regional cathodic protection has significant impact on pipeline integrity management. After risk analyses of a newly built gas distribution station constructed in an area with large dwelling density, risk score was high because of potential threat caused by galvanic corrosion. Except reinforced steel in concrete, there are four kinds of metal buried under earth: carbon steel, galvanized flat steel, zinc rod and graphite module. To protect buried pipeline from external corrosion, design and construction of regional cathodic protection was proposed. Current density was measured with potential using potential dynamic test and boundary element method (BEM) was used to calculate current requirement and optimize best anode placement during design. From our calculation on the potential, optimized conditions for this area were that an applied current was 3A and anode was placed at 40 meters deep from the soil surface. It results in potential range between $-1.128V_{CSE}$ and $-0.863V_{CSE}$, meeting the $-0.85V_{CSE}$ criterion and the $-1.2V_{CSE}$ criterion that no potential was more negative than $-1.2V_{CSE}$ to cause hydrogen evolution at defects in coating of the pipeline.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권2호
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• pp.167-172
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• 2012

Fine diamond powders are synthesized with a 420 ${\phi}$ cubic press and stack-cell composed of Kovar ($Fe_{54}Ni_{29}Co_{17}$) (or Kovar+7 ${\mu}m$-thick Zn electroplated) alloy and graphite disks. The high pressure high temperature (HPHT) process condition was executed at $1500^{\circ}C$ for 280 seconds by varying the nominal pressure of 5.7~10.6 GPa. The density of formation, size, shape, and phase of diamonds are determined by optical microscopy, field emission scanning electron microscopy, thermal gravimetric analysis-differential thermal ammnlysis (TGA-DTA), X-ray diffraction (XRD), and micro-Raman spectroscopy. Through the microscopy analyses, we found that 1.5 ${\mu}m$ super-fine tetrahedral diamonds were synthesized for Zn coated Kovar cell with whole range of pressure while ~3 ${\mu}m$ super-fine diamond for conventional Kovar cell with < 10.6 GPa. Based on $750^{\circ}C$ exothermic reaction of diamonds in TGA-DTA, and characteristic peaks of the diamonds in XRD and micro-Raman analysis, we could confirm that the diamonds were successfully formed with the whole pressure range in this research. Finally, we propose a new process for super-fine diamonds by lowering the pressure condition and employing Zn electroplated Kovar disks.