An experimental investigation was conducted on the influences of median size, dust concentration, dust condition (cloud and layer) for the fire and explosion hazard assessment of dusts with the same powder property. For this purpose, tests have been performed in accordance with 20 L explosion sphere, thermogravi- metric analyze, combustion rate tester (UN method). We investigated the explosion characteristics and flame propagation velocity (FPV) in dust cloud and the flame spread velocity(FSV) over dust layer on 8 dust samples with different particle sizes of 4 types of dusts (Sugar, Mg, Al, Zr). An explosion hazard increased with decreasing particle size in Mg and Al dust clouds, but sugar did not show the effect of explosion hazard due to particle size change in dust clouds. The flame propagation velocity (FPV) of suspended dusts increased significantly when the particle size decreased from micro to nano than the variation of particle size in micro range. The flame spread velocity (FSV) over dust layer showed a tendency to increase over the inclined dust layers (30° slope) rather than the horizontal dust layers (0° slope). The flame spread rate (FSV) over dust layers increased on the inclined dust layer (30° slope) rather than the horizontal dust layer (0° slope) and was higher upward flame than the downward flame in condition of inclined dust layers(30° slope).
Optimal conditions for HA plasma spray-coating on Ti6Al4V alloy were investigated in order to obtain enhanced bone-bonding ability with Ti6Al4V alloy. The properties of plasma spray coated film were analyzed by SEM, XRD, surface roughness measurement, and adhesion strength test because the film's transformed phase and crystallinity were known to be influential to bone-bonding ability withTi6Al4V alloy. The films were formed by a plasma spray coating technique with various combinations of plasma power, spray distance, and auxiliary He gas pressure. The film properties were analyzed in order to determine the optimal spray coating parameters with which we will able to achieve enhanced bone-bonding ability with Ti6Al4V alloy. The most influential coating parameter was found to be the plasma spray distance to the specimen from the spray gun nozzle. Additionally, it was observed that a relatively higher film crystallinity can be obtained with lower auxiliary gas pressure. Moderate adhesion strength can be achievable at minimal plasma power. That is, adhesion strength is minimally dependent on the plasma power. The combination of shorter spray distance, lower auxiliary gas pressure, and moderate spray power can be recommended as the optimal spray conditions. In this study, optimal plasma spray coated films were formed with spray distance of 70 mm, plasma current of 800 A, and auxiliary gas pressure of 60 psi.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2012.08a
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pp.218-218
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2012
Recently, hexagonal manganites have attracted much attention because of the coexistence of ferroelectricity and antiferromagnetic (AFM) order. The crystal structure of hexagonal manganites consists of $MnO_5$ polyhedra in which $Mn^{3+}$ ion is surrounded by three oxygen atoms in plane and two apical oxygen ions. The Mn ions within Mn-O plane form a triangular lattice and couple the spins through the AFM superexchange interaction. Due to incomplete AFM coupling between neighboring Mn ions in the triangular lattice, the system forms a geometrically-frustrated magnetic state. Among hexagonal manganites, $YMnO_3$, in particular, is the best known experimentally since the f states are empty. In addition, for applications, $YMnO_3$ thin films have been known as promising candidates for non-volatile ferroelectric random access memories. However, $YMnO_3$ has low magnetic order temperature (~70 K) and A-type AFM structure, which hinders its applications. We have synthesized $YMn1_{-x}Cr_xO_3$ (x = 0, 0.05 and 0.1) samples by the conventional solid-state reaction. The powders of stoichiometric proportions were mixed, and calcined at $900^{\circ}C$ for $YMn1_{-x}Cr_xO_3$ for 24 h. The obtained powders were ground, and pressed into 5-mm-thick disks of 1/2-inch diameter. The disks were directly put into the oven, and heated up to $1,300^{\circ}C$ and sintered in air for 24 h. The phase of samples was checked at room temperature by powder x-ray diffraction using a Rigaku Miniflex diffractometer with Cu $K{\alpha}$ radiation. All the magnetization measurements were carried out with a superconducting quantum-interference-device magnetometer. Our experiments point out that the Cr-doped samples show the characteristics of a spin-glass state at low temperatures.
The Ti incorporation at Fe-site in the double perovskite lattice of $Sr_2FeNbO_6$ (SFNO) system is studied. The Ti concentration optimization yielded an efficient photocatalyst. At an optimum composition of Ti as x = 0.07 in $Sr_2Fe_{1-x}Ti_xNbO_6$, the photocatalyst exhibited 2 times the quantum yield for photolysis of $H_2O$ in presence of $CH_3OH$, than its undoped counterpart under visible light (${\lambda}{\geq}420nm$). Heavily Ti-doped $Sr_2Fe_{1-x}Ti_xNbO_6$ lattice exhibited poor photochemical properties due to the existence of constituent impurity phases as observed in the structural characterization, as well as deteriorated optical absorption. The higher electron-density acquired by n-type doping seem to be responsible for the more efficient charge separation in $Sr_2Fe_{1-x}Ti_xNbO_6$ (0.05 < x < 0.4) and thus consequently displays higher photocatalytic activity. The Ti incorporated structure also found to yield stable photocatalyst.
Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2009.11a
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pp.31.1-31.1
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2009
In an approach to acclimate ourselves torecent ecological consciousness trend, a lead-free piezoelectric material, bismuth sodium titanate (abbreviated as BNT) based bismuth sodium barium titanate (abbreviated as BNT-BT), was considered as an environment-friendly alternative for a lead based piezoelectric system. Ceramic specimens of0.94[(BixNa0.5)TiO3]-0.06[BaTiO3] (x = 0.500~0.515) compositions were prepared by a modified mixed oxide method. To increase the chemical homogeneity andre action activity, high energy mechanical milling machine and pre-milled nanosized powder has been used. In this method (BixNa0.5)TiO3 (x=0.500~0.515) andBaTiO3 were prepared separately from pre-milled constituent materials at low calcination temperature and then separately prepared BNTX (X=1, 2, 3 and 4) and BT were mixed by high energy mechanical milling machine. Without further calcination step the mixed powders were pressed into disk shape and sintered at $1110^{\circ}C$. Microstructures, phase structures and electrical properties of the ceramic specimens were systematically investigated. Highly dense ceramic specimens with homogenous grains were prepared in spite of relatively low sintering temperature. Phase structures were not significantly influenced by the excess amount Bi. Large variation on the piezoelectric and dielectric properties was detected at relative high excess Bi amounts. When $x{\leq}0.505$, the specimens exhibit insignificant variation in piezoelectric and dielectric constant though depolarization temperature is found to be decreased. Considerable amount of decrease in piezoelectric and dielectric properties are observed with higher excess of Bi amounts ($x{\geq}0.505$). This research indicates the advantages of high energy mechanical milling and importance of proper maintenance of Bi stoichiometry.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2009.06a
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pp.21-21
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2009
후막 광식각 기술을 이용하여 형성된 Ag 전극과 LTCC 기판 사이의 접착력을 향상시키기 위하여 무기 바인더로서 anorthite, diopside 및 MLS-62 glass frit을 첨가하여 감광성 Ag paste를 제조하였다. 소성 후의 glass pool effect를 감소시키기 위해 attrition mill을 통하여 미세 glass 분말을 준비하였다. Glass frit은 Ag powder의 5vol%~25vol%의 함량으로 첨가하여 감광성 Ag paste를 제조하였고 패턴 형성 후 $850^{\circ}C$에서 1시간 소결하였다. 전극과 기판 사이의 접착력은 micro-ball shear test 법으로 측정하였으며, Ag 전극 부착력은 glass frit의 함량 증가에 따라 증가하다가 감소하는 경향을 보이는데, 이는 과량의 glass frit 첨가로 인한 전극 내부에 액상 풀의 형성에 기인한 것으로 보여진다. Ag 전극의 면저항은 glass frit의 함량이 증가함에 따라 $0.13m{\Omega}{/\square}$에서 $2.06m{\Omega}{/\square}$까지 증가하는 경향을 나타내었다. 소성 전후의 전극 패턴의-수축율은 $100{\mu}m$의 선폭을 기준으로 glass frit의 첨가랑이 증가할수록 43.3%에서 35.0%로 감소하였으며, 그 결과 최소 선폭 $25{\mu}m$의 미세 전극 패턴의 형성이 가능하였다.
Pollution purification using titanium dioxide (TiO$_2$) photocatalyst has attracted a great deal of attention with increasing number of relent environmental problems. Currently, the application of TiO$_2$ photocatalyst has been focused on purification and treatment of waste water. However. the use of conventional TiO$_2$ powder photocatalyst results in disadvantage of stirring during the reaction and of separation after the reaction. And the usage of artificial UV lamp has made the cost of photocatalyst treatment system high. Consequently, we herein studied the pilot-scale design to aid in optimization of the energy-saving process for more through development and reactor design by solar light/UV lamp/ TiO$_2$system. In this study, we manufactured the TiO$_2$sol by sol-gel method. According to analysis by XRD, SEM and TEM, characterization of TiO$_2$ sol were nano-size (5-6 nm) and anatase type. Inorganic binder (SiO$_2$) was added to TiO$_2$ lot to be coated for support strongly, and support of ceramic bead was used to lower separation rate that of glass bead The influences were studied of various experimental parameters such as TiO$_2$ quantity, pH, flow rate. additives, pollutants concentration, climate condition and reflection plate by means of reaction time of the main chararteristics of the obtained materials. In water treatment system, variable realtor as solar light/ or UV lamp according to climate condition such as sunny and cloudy days treated the phenol and E-coli(Escherichia coli) effectively.
Adsorption is one of the best methods for wastewater purification. The fact that water quality is continuously decreasing requires the development of novel, effective and cost available adsorbents. Herein, a simple procedure for the preparation of a magnetic adsorbent from agricultural waste biomass and ferrofluid has been introduced. Specifically, ferrofluid mixed with wheat straw was directly pyrolyzed either by microwave irradiation (900 W, 30 min) or by conventional heating ($550^{\circ}C$, 90 min). Magnetic biochars were characterized by X-ray powder diffraction, $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy, textural analysis and tested as adsorbents of As(V) oxyanion and cationic methylene blue, respectively. Results showed that microwave pyrolysis produced char with high adsorption capacity of As(V) ($Q_m=25.6mg\;g^{-1}$ at pH 4), whereas conventional pyrolysis was not so effective. In comparison to conventional pyrolysis, one-step microwave pyrolysis produced a material with expressive microporosity, having a nine times higher value of specific surface area as well as total pore volume. We assumed that sorption properties are also caused by several iron-bearing composites identified by $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy ([super] paramagnetic $Fe_2O_3$, ${\alpha}-Fe$, non-stoichiometric $Fe_3C$, ${\gamma}-Fe_2O_3$, ${\gamma}-Fe$) transformed from nano-maghemite presented in the ferrofluid. Methylene blue was also more easily removed by magnetic biochar prepared by microwaves ($Q_m=144.9mg\;g^{-1}$ at pH 10.9) compared to using conventional techniques.
Objectives: This study used the basic principle of Oriental medicine, the sovereign, minister, assistant and courier principle (君臣佐使論) to investigate the effects of the component of ONGABO, which is composed of Ginseng Radix (Red Ginseng), Angelica Gigantis Radix, Schisandrae Fructus, Cuscuta Semen and Curcumae tuber on the viability of HepG2 cells. Methods: Single and mixed extracts of the component of ONGABO were prepared by lypohilizing powder of Red Ginseng (6-year root from Kanghwa), Angelica Gigantis Radix, Schisandrae Fructus, Cuscuta Semen, Curcumae Tuber (from Omniherb Co., Ltd., Korea) at the laboratory of herbal medicine in Woosuk University and were eluted after being macerated with 100% ethanol for three days. The cell viability of HepG2 was determined by using an absorptiometric analysis with PrestoBlue (Invitrogen) reagent after the plate had been incubated for 48 hours. All of the experiments were repeated three times to obtain the average value and standard deviation. The statistical analysis was done and the correlation factor was obtained by using Microsoft Office Excel 2007 and Origin 6.0 software. Results: Although Ginseng Radix (Red Ginseng) and Schisandrae Fructus did not enhance the viability of HepG2 cells, they were shown to provide protection of those cells. On the other hand, Angelica Gigantis Radix decreased the viability of HepG2 cells significantly, Cuscuta Semen and Curcumae Tuber had a small or no effect on the viability of HepG2 cells. Conclusions: In the sovereign, minister, assistant and courier principle (君臣佐使論), Ginseng Radix (Red Ginseng) corresponds to the sovereign component because it provides cell protection effects, Angelica Gigantis Radix corresponds to minister medicinal because it kills cells, Schisandrae Fructus corresponds to the assistant medicinal to help red ginseng having cell protect effects. Cuscuta Semen and Curcumae Tuber correspond to the courier medicinal having no effect in cell viability in HepG2. We hope this study provides motivation for advanced research on the sovereign, minister, assistant and courier principle.
Polypyrrole (PPy) was made by an emulsion polymerization using iron (III) chloride ($FeCl_3$) as an initiator and dodecyl benzene sulfuric acid (DBSA) as an emulsifier and dopant. Poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) (PPO) was sulfonated by chlorosulfonic acid (CSA). The cathode was composed of $PPy^+DBS^-$ complex, conductor powder, and PPO or sulfonated poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) (SPPO) as a binder or dopant. The charge-discharge performance of $PPy^+DBS^-/SPPO$ cathode was increased as the extent of about 50%, than $PPy^+DBS^-/PPO$. This is because SPPO played a role as a binder as well as a dopant. In addition, sulfonation brings out the increase of miscibility between PPy and SPPO, and the increase of contact area between cathode and electrolyte.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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