• 제목/요약/키워드: Nano 입자

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RF (Radio-Frequency) Thermal Plasma Synthesis of Ni-Based Nano Powders

  • 서준호;남준석;이미연;김정수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.138-138
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    • 2013
  • Ni-CeO2 및 Ni-MgO와 같이 Ni이 포함된 나노복합물질을 고주파 유도결합 플라즈마를 이용하여 합성하였다. 이를 위해, 먼저, 1~100 ${\mu}m$ 크기의 가상 Ni 입자와 고융점 세라믹 입자가 플라즈마 유동 내에서 겪는 열전달 과정을 수치해석을 통해 묘사하였다. 묘사 결과로부터, 완전 기화한 Ni 증기가, 채 기화하지 못하고 고체 형태로 남은 세라믹 입자 위에서 균일하게 응축된 형태를 갖는 Ni-세라믹 나노입자 합성을 예측하고, 실제 합성 실험을 25 kW 급 고주파 유도결합 플라즈마에 0.1~10 ${\mu}m$ 크기의 Ni, CeO2 및 MgO 분말을 주입하여 수행하였다. 마지막으로, 실험을 통해 합성된 Ni 계 복합나노물질에 대해, FE-SEM 및 TEM 사진 분석과 EDS 및 ICP-AES 성분 분석을 진행하고, 수치해석을 통해 예측된 결과와 비교 검토하였다.

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고에너지 볼 밀을 이용한 나노 활석의 형성 및 입도 분석 (Particle Size Analysis of Nano-sized Talc Prepared by Mechanical Milling Using High-energy Ball Mill)

  • 김진우;이범한;김진철;김현나
    • 한국광물학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.47-55
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    • 2018
  • 활석은 T-O-T 구조의 함수 마그네슘 층상규산염 광물로서, 화학적 안정성과 흡착성 등의 특성을 가지고 있어 다양한 산업분야에서 첨가제, 코팅제 등으로 활용되어 왔다. 최근 나노 복합체의 안정성 향상을 위한 첨가제로서 활석 나노입자가 각광받고 있다. 본 연구에서는 고에너지 볼 밀을 이용하여 기계적인 방법으로 활석 나노입자를 형성하고, 분쇄시간에 따른 입자크기 및 결정도의 변화를 알아보고자 하였다. X-선 회절 분석 결과, 분쇄가 진행됨에 따라 활석의 피크 폭이 점진적으로 증가하여 720분 분쇄 후, 활석은 비정질에 가까운 X-선 회절패턴을 보여준다. 레이저회절 입도 분석 결과, 약 $12{\mu}m$이었던 활석의 입도는 분쇄가 진행됨에 따라 약 $0.45{\mu}m$까지 감소하였으나, 120분 이상 분쇄를 진행하여도 뚜렷한 입도의 감소가 관찰되지 않았다. 반면, BET 비표면적은 분쇄 720분까지 꾸준히 증가하여, 분쇄에 따른 입도 또는 형태의 변화가 지속적으로 일어남을 지시한다. 주사전자현미경 및 투과전자현미경 관찰 결과, 720분 분쇄 후 약 100~300 nm 내외의 층상형 입자들이 마이크로 스케일의 응집체로 존재함을 확인하였다. 이와 같은 결과는 분쇄시간이 증가함에 따라 활석의 입자크기 및 형태는 지속적으로 변화하지만, 나노입자의 특성상 재응집이 일어나 마이크로 크기의 응집체를 형성하고 있음을 지시한다. 또한 활석의 분쇄에서 판의 크기, 즉 a축, b축 방향의 길이는 감소 한계가 존재하며, 분쇄가 진행될수록 판의 두께, 즉 c축 방향의 길이 감소가 주된 분쇄 메커니즘으로 생각된다. 본 연구의 결과는 나노 활석의 형성 메커니즘에 대한 이해를 고양할 수 있을 것으로 기대된다.

표면 플라즈몬 효과를 이용한 박막형 태양전지 효율향상 (Thin film solar cell efficiency improvement using the surface plasmon effect)

  • 변수환;소현준;유정훈
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.39-43
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    • 2012
  • In spite of many advantages, the practical application of the thin film solar cell is restricted due to its low efficiency compared with the bulk type solar cells. This study intends to adopt the surface plasmon effect using nano particles to solve the low efficiency problem in thin film solar cells. By inserting Ag nano-particles in the absorbing layer of a thin film solar cell, the poynting vector value of the absorbing layer is increased due to the strong energy field. Increasing the value may give thin film solar cells chance to absorb more energy from the incident beam so that the efficiency of the thin film solar cell can be improved. In this work, we have designed the optimal shape of Ag nano-particle in the absorbing laser of a basic type thin film solar cell using the finite element analysis commercial package COMSOL. Design parameters are set to the particle diameter and the distance between each Ag nano-particle and by changing those parameters using the full factorial design variable set-up, we can determine optimal design of Ag nano-particles for maximizing the poynting vector value in the absorbing layer.

고성능 방사선 고분자 차단막 기술동향 (Trends of Technologies for High Performance Polymer Barriers against Radiation)

  • 이기쁨;박성은;김인우;정광운;이홍기;나창운
    • Elastomers and Composites
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    • 제46권2호
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    • pp.94-101
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    • 2011
  • 종래의 방사선 차단막은 납판이나 납 분말을 과량 배합하여 사용되고 있기 때문에 무거울 뿐만 아니라 인체중독의 위험성이 있다. 또한 작은 핀홀이 존재할 경우 방사선의 직접 투과 위험성이 있는 단점이 있다. 본 특집에서는 최근 선진국을 중심으로 연구가 활발한 다층구조의 고분자 방사선 차단막 기술에 대해 특허분석과 문헌고찰을 중심으로 소개한다. 특히 판상형 나노무기입자를 이용한 방사선 차단 및 내구성 향상에 대한 새로운 개념을 소개한다.

PAI-Nano CS 하이브리드 절연코팅의 표면접착 및 강도특성 (Surface Adhesion and Strength Properties of PAI-Nano CS Hybrid Insulation Coating)

  • 한세원;김석준;장혜미;강동필;이종호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.59-60
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    • 2009
  • PAI-CS 나노하이브리드 절연코팅의 표면접착과 기계적 강도 및 내아크 내구성에 대하여 실험 분석하였다. 졸-겔법으로 PAI의 강화입자로 선택한 나노 CS는 메트릭스 수지와의 상안정성이 잘 이루어졌다. 나노경도를 측정한 결과 순수 PAI수지와 비교하여 CS첨가량이 증가함에 따라 경도와 탄성율 그리고 강성이 개선되고 있다. 한편 실란처리 방법에 따라 경 도와 탄성율의 개선폭이 달라지는 경향이 있어 제조시 적절한 실란처리에 의한 표면제어가 필요한 것으로 나타났다. 전기적 표면 내아크시험에서 순수 수지와 비교하여 우수한 내구성을 가지고 있어서 이는 서지와 부분방전 등에 노출되는 전력용 절연 코팅으로 사용이 기대된다.

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인지질-비이온계면활성제 혼합물로 형성된 나노에멀젼과 이의 안정성 (Nano-emulsion Formed with Phospholipid-Nonionic Surfactant Mixtures and its Stability)

  • 조완구;김은희
    • 대한화장품학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.221-226
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    • 2014
  • 본 연구에서는 인지질-비이온계면활성제의 혼합계면활성제를 이용하여 옥틸도데실미리스테이트를 조성상전이 유화법으로 O/W 타입 나노에멀젼을 제조하였다. 혼합 계면활성제와 오일의 농도 비가 1 : 1 정도의 매우 좁은 영역에서 나노에멀젼이 형성되었다. 비이온계면활성제로만 제조된 나노에멀젼과는 달리 전상점 이후에 수용액상을 첨가함에 따라 에멀젼의 입자 크기가 감소하였다. 제조된 나노에멀젼은 실온에서 한 달 이상 안정하였다. 인지질을 함유하고 저에너지 유화법으로 제조된 나노에멀젼 제형은 화장품의 기재로서 널리 사용될 수 있다.

백금 나노 도금입자가 산성 환경에서 탄소기판 부식에 미치는 영향 (Effects of Platinum Nano Electrodeposits on the Corrosion of Carbon Substrate in an Acidic Environment)

  • 최민호;박찬진
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.34-35
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    • 2008
  • We investigated the effects of Pt nano electrodeposits on the corrosion of carbon substrate in an acidic solution. The electrodes for experiments were prepared by electrodepositing Pt on carbon substrate in a solution of 5 mM $H_2PtCl_6$ and 0.5 M $H_2SO_4$ using pulse deposition technique. In cyclic voltammograms for the carbon electrodes with and without Pt nano electrodeposits, total anodic current including both currents from oxygen evolution reaction and carbon corrosion increased abruptly above a critical potential. In addition, the critical potential of the carbon electrodes with Pt nano electrodeposits was lower than that of bare carbon electrode. This phenomenon was more prominent at $75^{\circ}C$ than $25^{\circ}C$. In potentiostatic experiments, the current transients and the corresponding power spectral density increased with increasing the applied potential for the electrodes. Furthermore, the current transients for the carbon electrodes with Pt nano electrodeposits were much higher than those for the bare carbon substrate. This indicates that the corrosion of carbon substrate can be highly accelerated by Pt nano electrodeposits.

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Ni 나노입자의 전기영동 코팅에 의한 전열관 자가보수 기술 개발 (Self-repairing Technology by Electrophoresis of Ni Nano-Particles for Heat Exchanger Tubes)

  • 이경자;이민구;이창규
    • 한국분말재료학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.238-244
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    • 2007
  • The electrophoretic deposition process of Ni nano-particles in organic suspension was employed for self-repairing of heat exchanger tubes. For this purpose, Ni nano-particles prepared by levitational gas condensation method were dispersed into the solution of ethanol with the addition of dispersant Hypermer KD2. For electrophoretic deposition of Ni nano-particles on the Ni alloy specimen, constant electric fields of 20 and 100 V $cm^{-1}$ were applied to the specimen in Ni-dispersed solution. It was found that as electrophoretic deposition proceeds, the size of the pit or crack remarkably decreased due to the agglomeration of Ni nano-particles at the pit or crack. This strongly suggests that the electrophoretic mobility of the charged particles is larger for the damaged part with a higher current value rather than outer surfaces with a lower current value.

산란 입자를 포함하는 염료감응 태양전지용 $TiO_2$ 전극 제조 (Fabrication of $TiO_2$ Electrode Containing Scattering Particles in Dye-Sensitized Solar Cells)

  • 이진형;이태근;김철진
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.57-62
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    • 2011
  • 염료 감응 태양 전지(Dye-Sensitized Solar Cells: DSSCs)의 에너지 변환효율은 $TiO_2$ 전극의 입자 크기, 구조 및 표면 형태에 의존한다. 높은 비표면적을 갖는 나노 크기의 아나타제 $TiO_2$는 많은 염료를 흡착할 수 있어 변환효율을 증가 시킨다. 또한 전극 내부에서 태양광의 산란을 증가 시키면, 염료가 태양광을 흡수하는 양이 증가하여 효율이 증가할 수 있다. 수열 합성법으로 합성한 $TiO_2$ 분말의 크기는 15-25 nm이고, 결정상은 구형의 anatase 상이다. 0.4 ${\mu}m$$TiO_2$ 산란입자를 합성한 나노 크기의 $TiO_2$ 분말에 혼합하여 전극을 제조하고, DSSCs를 제작한 후 변환효율을 측정하였다. 10% 의 산란 입자가 포함된 DSSCs는 단락전류 3.51 mA, 개방전압 0.79 V, 곡선인자 0.619로 6.86%의 변환 효율을 나타 내었다. 산란 입자의 영향으로 단락전류밀도는 11% 증가하였고, 효율은 0.77% 증가하였다. 산란 입자가 포함되지 않은 DSSCs 보다 산란 입자가 전극으로 들어온 태양광을 산란시켜 전자-홀 쌍의 생성을 증가 시키고, 전자가 전극을 따라 이동하는 경로가 감소하여 효율이 증가하였다. 10% 이상의 산란 입자는 전극 내부에 입자 크기의 큰 기공을 증가 시켜 효율이 감소하였다.

구리/생체활성유리나노입자(Cu/Bioglass nano particles;Cu-BGn)를 첨가한 Mineral Trioxide Aggregate (MTA)의 물성 및 항균 평가 (Physical and Antibacterial Evaluation of Copper/Bioglass Nanoparticles (Cu/Bioglass Nano Particles; Cu-BGn) in Mineral Trioxide Aggregate(MTA))

  • 김동애;전수경
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.425-432
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    • 2020
  • 본 연구는 상업용 Ortho MTA에 생체활성 유리 나노입자(bioactive glass nano particles)에 구리(Cu) 0.5, 1.0, 2.0, 4.0 wt%를 첨가하여 새로운 Cu-BGn MTA를 조성하고 세균부착실험을 통한 항균효과와 물성을 평가하였다. 경화시간과 압축강도는 ISO 6876(2012) 규격에 맞추어 직경 4 mm, 두께 6 mm 시편을 제작하여 산출하였으며, 항균효과는 S. mutans, E. faecalis 2개의 균주를 이용하여 평가하였다. 실험 결과 경화시간과 압축강도는 Cu-BGn 첨가와는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 항균실험 결과 대조군 Ortho MTA와 비교하여 Cu-BGn을 4.0 wt% 첨가한 S. mutans 실험군에서 낮은 부착 양상을 보였으며 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p<0.05). E. faecalis 실험군에서도 4.0 wt% 첨가한 군에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 이는 Cu-BGn의 세균부착 억제 효과가 있음을 입증한 것이라 사료된다. 향후 구강환경을 재현시킬 수 있는 다양한 환경에서의 심도 있는 연구가 필요할 것으로 생각된다.