• 제목/요약/키워드: Inorganic-organic composite film

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ZnO 나노선과 P3HT 폴리머를 이용한 유/무기 복합체 TFT 소자 (ZnO Nanowires and P3HT Polymer Composite TFT Device)

  • 문경주;최지혁;;명재민
    • 한국재료학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.33-36
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    • 2009
  • Inorganic-organic composite thin-film-transistors (TFTs) of ZnO nanowire/Poly(3-hexylthiophene) (P3HT) were investigated by changing the nanowire densities inside the composites. Crystalline ZnO nanowires were synthesized via an aqueous solution method at a low temperature, and the nanowire densities inside the composites were controlled by changing the ultrasonifiaction time. The channel layers were prepared with composites by spin-coating at 2000 rpm, which was followed by annealing in a vacuum at $100^{\circ}C$ for 10 hours. Au/inorganic-organic composite layer/$SiO_2$ structures were fabricated and the mobility, $I_{on}/I_{off}$ ratio, and threshold voltage were then measured to analyze the electrical characteristics of the channel layer. Compared with a P3HT TFT, the electrical properties of TFT were found to be improved after increasing the nanowire density inside the composites. The mobility of the P3HT TFT was approximately $10^{-4}cm^2/V{\cdot}s$. However, the mobility of the ZnO nanowire/P3HT composite TFT was increased by two orders compared to that of the P3HT TFT. In terms of the $I_{on}/I_{off}$ ratio, the composite device showed a two-fold increase compared to that of the P3HT TFT.

합금화용융아연도금강판의 품질특성에 미치는 유기윤활피막의 영향 (Effect of Organic Lubricant Film on Various Properties of Galvannealed Steel Sheets)

  • 김영근
    • 한국표면공학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.176-184
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    • 2003
  • New lubricant film of organic and inorganic composite resin was developed to improve the press formability of galvannealed steel sheets (GA) for automotive body panels. The frictional coefficient of lubricant GA steel sheets is about 20% superior to that of uncoated GA. The current range of spot welding of lubricant GA is similar to that of the uncoated GA, but the burning trace of spot welding is inferior to that of the uncoated GA in the oiling condition. The alkaline degreasability of lubricant GA shows 100% in alkaline degreasing condition of automotive company. The size and shape of the phosphated coating layer are similar to those of the uncoated GA sheet. The powdering property of the lubricant GA gives rise to 20∼50% improved property compared with the uncoated GA sheet.

졸-겔공정에 의해 실리카 구조체에 도입된 유기 NLO 물질의 특성 (Characteristics of Organic NLO Materials in Silica Matrix Prepared by Sol-gel Process)

  • 정미원;문정호;설용건
    • 공업화학
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    • 제4권3호
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    • pp.482-487
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    • 1993
  • 반응성과 성형성이 우수한 졸-겔법을 이용하여 비선형 광학물질인MNA(2-Methyl-4-nitro-aniline), Carbazole 1(5-Nitro-9-hydroxyethyl Carbazole), Carbazole 2(5-Nitro-9-ethyl Carbazole) 그리고 DR1(Disperse Red 1)을 Silica matrix에 조합시킨 유-무기계 복합박막을 제조하였다. 이들 유-무기계 복합박막의 열적 안정도와 분해정도를 비교한 결과 -OH기를 갖는 Carbazole 1과 DR 1이 열분해에 대한 안정성이 우수하다는 것을 알았다. Carbazole 1의 편극화 처리로 UV 흡광도의 현저한 감소가 일어났고 상온에서 전기장을 제거하자 UV 흡광도의 느린 회복이 발견되었다.

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천연 고분자-칼슘 포스페이트 복합 박막 제조 (Preparation of Natural Polymer-CaP Composite Films)

  • 김가은;모만진;이우걸
    • 공업화학
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    • 제16권1호
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    • pp.112-116
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    • 2005
  • 본 연구에서는 생체재료 표면개질의 방법으로 유-무기 박막 형성에 관한 방법을 연구하였다. Collagen의 분해 시 얻어진 gelatin을 polystyrene 배양접시에 2 h 동안 흡착시켜 gelatin 흡착층을 형성하였다. Gelatin 흡착중에 calcium과 phosphorus 과포화 이온용액을 주입하여 calcium phosphate (CaP) 박막을 제조하였다. 박막 형성 초기에 박막의 핵들이 나타나는 것을 관찰하였다. 처리시간에 따라 CaP 박막에 성장하여 배양접시의 바닥표면 전체에 형성된 것을 볼 수 있었다. 형성된 gelatin/CaP 복합 박막의 특징은 3차원 공간에서 다공성이 높은 표면 구조를 형성하였다. Attenuated total reflectance Fourier transform infra-red spectroscopy (ATR-FTIR)을 이용하여 CaP 박막의 화학적 성질을 분석한 결과, 박막 형성 초기에는 무결정 형태의 박막이 형성되고, 시간이 경과됨에 따라 결정성이 약간 증가하지만, 결정성이 낮은 CaP에서 나타나는 흡수피크의 존재 등을 통하여 본 연구에서 제조한 CaP 박막은 poorly crystalline CaP 박막임을 확인하였다.

카본블랙과 고분자 바인더로 구성된 보호필름을 통한 리튬금속 음극의 성능개선 (Enhanced Performance of Li Metal Negative Electrode using Protection Film by Carbon Black and Polymeric Binder)

  • 노성호;류다영;장영석;류지헌
    • 전기화학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.42-49
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    • 2022
  • 본 연구에서는 리튬금속 수지상의 형성을 효과적으로 억제하기 위해 리튬금속 표면에 물리적 보호막을 제공할 필름을 제조하였다. 필름은 기계적 강도가 우수하고 전기화학적 안정성이 높은 바인더인 유기물 polyvinylidene fluoride (PVDF)와 전기전도성이 우수한 무기물 입자인 카본블랙(Super-P)을 사용해 유무기 복합체 기반의 필름을 제조하고 리튬금속 음극의 표면에 적용하였다. 먼저 필름이 내부단락을 지연시키는 정도를 확인하기 위해 일정한 값의 전류를 계속 인가하며 내부단락의 발생을 측정하였다. 그 결과 보호필름에 사용된 카본블랙 함량이 증가함에 따라 내부단락 시점이 지연되었으며, 필름을 사용하지 않은 리튬금속 전극과 비교할 때 내부단락 시점이 크게 지연된 것을 확인하였다. 또한, 필름의 두께와 함량을 달리하여 전기화학적 성능을 평가한 경우, 필름의 두께가 두꺼운 것이 사이클 성능이 좋지 않았고 카본블랙 함량이 늘어날수록 사이클 성능이 개선됨을 확인하였다. 이처럼 카본블랙을 포함한 고분자 필름을 리튬금속 표면에 적용함으로써 내부단락 시점이 지연되고 사이클이 진행되는 동안 낮은 과전압을 나타내는 것이 확인되었지만, 추가적인 개선을 통해 더 안정한 사이클 성능이 확보되어야 할 것이다.

Preparation and Characterization of Organic-inorganic Hybrid Composite Film with Plate-shaped Alumina by Electrophoretic Deposition as a Function of Aging Time of Sol-Gel Binder

  • Kim, Doo Hwan;Park, Hee Jeong;Choi, Jinsub;Lim, Hyung Mi
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권5호
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    • pp.366-373
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    • 2015
  • Sol-gel binder was prepared by hydrolysis and condensation reaction using boehmite sol and methyltrimethoxysilane as a function of aging-time. The coating slurry was composed of a plate-shape alumina in the sol-gel binder for the EPD process, in which particles dispersed in the slurry were deposited on the electrode under an electric field due to the surface charge. We studied the effects of three parameters: the content of boehmite, the aging time, and the applied voltage, on the physical, thermal, and electrical properties of the hybrid composite films by EPD. The amount of boehmite was 10 ~ 20 wt% and the aging time was 0.5 ~ 72, with a fixed amount of plate-shape alumina of 10 wt%. The condition of applied voltage was 5 ~ 30 V with a distance of 2 cm between the electrode during the EPD process. We confirmed that a structure of hybrid composite films of well-ordered plate alumina was deposited on the substrate when the film was prepared using a sol-gel binder composed of 15 wt% boehmite with 1 hr aging time and EPD at 10 V. The process shows a weight loss of 7% at $500^{\circ}C$ in TGA and a breakdown voltage of 8 kV at $87{\mu}m$.

PVdF-HFP/TiO2 나노복합체 보호층을 통한 리튬금속전지 음극의 전기화학적 성능 향상 (Nanostructured PVdF-HFP/TiO2 Composite as Protective Layer on Lithium Metal Battery Anode with Enhanced Electrochemical Performance)

  • 이상현;최상석;김동언;현준혁;박용욱;유진성;전소윤;박중원;신원호;손희상
    • 멤브레인
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    • 제31권6호
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    • pp.417-425
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    • 2021
  • 고용량 배터리에 대한 요구가 증가에 따라 기존 음극재보다 높은 용량(3,860 mAh/g)과 낮은 전기화학적 전위(-3.040 V)를 갖는 리튬 금속 기반 음극재에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 수열 합성을 통해 제작된 아나타제(anatase) 타입의 TiO2 나노 입자 기반한 PVdF-HFP/TiO2 복합체를 리튬 금속 음극의 계면 보호층으로 적용하였다. 결정구조 및 형상 분석을 통해 유/무기-리튬 나노복합체 박막의 형성을 확인하였다. 또한, 전지화학 테스트(사이클 테스트 및 전압 프로파일)를 통해 리튬 금속 음극의 전기화학 성능 은 복합체 보호막이 TiO2 10 wt%, 코팅 두께 1.1 ㎛의 조건에서 가장 개선된 전기화학적 성능(콜롱 효율 유지: 77 사이클 동안 90% 이상) 발현을 확인하였다. 이를 통해, 처리하지 않은 리튬 전극 대비 본 보호층에 의한 리튬 금속 음극의 성능 안정화/개선 효과가 검증되었다.

플라스틱 기판의 Outgassing이 TCO 박막의 전기적 특성에 미치는 영향 (Out Gassing from Plastic Substrates Affect on the Electrical Properties of TCO Films)

  • 김화민;지승훈
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.961-968
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    • 2009
  • In this work, transparent conductive oxide(TCO) films such as $In_2O_3-SnO_2$(ITO) and $In_2O_3-ZnO$(IZO) were prepared on polyethylene naphthalene(PEN) and glass substrates by using rf-magnetron sputtering system. The TCO films deposited on PEN substrate show very poor conductivity as compared to that of the TCO films deposited on glass substrates. From the results of the residual gas analysis(RGA) test, this poor stability of plastic substrate is presumed to be caused by the deteriorated adhesion between the TCO films and the plastic substrate due to outgassing from the plastic substrate during deposition of TCO films. From our experiment, it is found that the vaporization of some defects in the plastic substrates deteriorate the adhesion of the TCO films to the plastic substrate, because the most plastic substrates containing the water vapor and/or other adsorbed particles such as organic solvents. Mixing of these gases vaporized in the sputtering process will also affect the electrical property of the deposited TCO films. Inorganic thin composite $(SiO_2)_{40}(ZnO)_{60}$ film as a gas barrier layer is coated on the PEN substrate to protecting the diffusion of vapors from the substrate, so that the TCO films with an improved quality can be obtained.

광산란법에서 실리카 졸의 농도 및 표면특성이 입자 크기 및 전기영동 이동도 측정결과에 미치는 영향 (Effect of Concentration and Surface Property of Silica Sol on the Determination of Particle Size and Electrophoretic Mobility by Light Scattering Method)

  • 조경숙;이동현;김대성;임형미;김종엽;이승호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권5호
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    • pp.622-627
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    • 2013
  • 콜로이달 실리카는 실리콘과 사파이어 웨이퍼의 정밀연마슬러리, 유-무기 하이브리드 코팅제, 정밀주조의 바인더 등 다양한 제품으로 사용되는 물질이다. 이러한 실리카 졸의 입자크기 및 분산 안정성은 웨이퍼의 표면, 코팅 막 혹은 벌크의 기계적, 화학적, 광학적 특성에 영향을 주기 때문에 정확한 측정값이 요구된다. 본 연구에서는 제조사에서 제시한 입자 크기 및 표면 특성이 다른 8종류 실리카 졸의 부피 분율에 따라 입자 크기, 졸 점도 및 입자 전기영동이동도의 측정결과에 미치는 영향을 논의하였다. 높은 표면활성을 지닌 실리카 입자의 특성 및 실리카 졸의 희석에 의한 안정화 이온 농도의 변화로 인해 실리카의 측정 입자 크기와 이동도는 졸의 부피 분율 혹은 입자 크기에 따라 변한다. 60 nm 보다 작은 입자는 부피 분율이 증가함에 따라 측정된 입자 크기가 증가한 반면에, 그 보다 큰 입자에서는 측정된 입자 크기가 감소하였다. 12 nm와 같이 작은 입자는 부피 분율이 증가함에 따라 점도가 상승하면서 측정 입자의 이동도가 감소한 반면에 100 nm의 큰 입자는 0.048의 낮은 부피 분율까지 이동도가 증가하다가 그보다 높은 부피 분율부터 감소하였다.

방사선을 이용한 실란 가교구조의 유/무기 복합 수소이온 교환막 제조 및 연료전지 성능 평가 (Fabrication of Silane-crosslinked Proton Exchange Membranes by Radiation and Evaluation of Fuel Cell Performance)

  • 이지홍;손준용;신동원;송주명;이영무;노영창;신준화
    • 폴리머
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    • 제36권4호
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    • pp.525-530
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    • 2012
  • 본 연구에서는 다양한 조성의 스티렌(styrene, St)과 3-(trimethoxy)propyl methacrylate(TMSPM)를 poly(ethylene-co-tetrafluoroethylene)(ETFE) 필름에 방사선 동시조사법으로 그래프트시킨 후 졸-젤 반응 및 설폰화 반응을 진행하여 실란 가교된 유/무기 복합막을 제조하였다. 졸-젤 반응을 통해 형성된 실란 가교 구조는 Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) 및 thermo gravimetric analysis(TGA)를 사용하여 관찰하였다. 설폰화 관능기를 도입하여 막을 제조한 후 유사한 이온교환용량을 가지면서 TMSPM의 함량이 다른 연료전지막을 선별하여 함수율, 치수 안정성, 수소이온전도도 등의 물성을 측정하였다. 또한 제조된 유/무기 복합막을 이용하여 membrane electrode assemblies(MEA)를 제조한 후 단위전지 성능을 평가하였다.