• 제목/요약/키워드: Nano-composite coating

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나노 납/활성탄을 사용한 ISG용 울트라 전지 음극소재의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Ultra Battery Anode Material using the Nano Pb/AC for ISG)

  • 황진웅;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권5호
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    • pp.593-599
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    • 2017
  • 본 연구에서는 활성탄과 납 전구체를 사용하여 나노 Pb/AC 복합소재를 제조한 후, 울트라 전지용 음극소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 나노 Pb/AC 복합소재는 활성탄에 나노 Pb 입자를 흡착시킨 후 감압 수세하여 제조하였다. 제조된 복합소재의 물리적 특성은 SEM, BET, EDS를 통해 분석하였으며, $1740m^2/g$, 1.95 nm의 비표면적과 평균 기공크기를 얻었다. 울트라 전지의 음극은 납 극판에 나노 Pb/AC를 딥코팅하여 제조되었다. 울트라 전지는 이산화납을 사용한 양극과 나노 Pb/AC 복합소재 음극을 사용하였으며 전해액은 5M의 황산용액($1.31g/cm^3$)을 사용하였다. 전기화학적 성능은 충 방전, 순환전압전류, 임피던스, 사이클 테스트를 통해 조사되었다. 제조된 나노 Pb/AC를 이용한 울트라 배터리는 기존의 납 축전지와 AC를 코팅한 납 축전지보다 개선된 초기 용량과 사이클 특성을 보였다. 이러한 실험 결과로부터 나노 Pb/AC의 적절한 첨가가 수소발생 반응이 억제됨에 따라 용량 및 장기 사이클 안정성을 향상시킴을 알 수 있었다.

무기염을 이용한 다공성 PVDF 고분자막의 친수화를 통한 초저압용 나노여과막 제조 연구 (Studies on the Preparation of Nanofiltration Membrane for Ultra-low Pressure Application through Hydrophilization of Porous PVDF Membrane Using Inorganic Salts)

  • 박찬종;조은혜;임지원;정성일
    • 멤브레인
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    • 제24권1호
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    • pp.69-77
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    • 2014
  • 초저압용 나노여과 중공사 복합막을 제조하기 위하여 poly(vinylidene fluoride) (PVDF) 소수성 중공사막 표면에 무기염인 $K_2Cr_2OH$$KMnO_4$ 수용액으로 친수화 처리를 하였으며, 처리된 막 표면 위에 piperazine (PIP)과 trimesoyl chloride (TMC)로 계면 중합하여 복합막을 제조하였다. NaCl, $CaSO_4$, $MgCl_2$ 100 ppm 용액 및 300 ppm의 NaCl과 $CaSO_4$ 혼합용액을 이용하여 코팅물질의 농도, 코팅시간 및 건조시간에 따른 복합막의 투과특성을 알아보았다. 실험 결과 친수화 물질로는 $K_2Cr_2OH$을 사용하였을 때 더 높은 배제율을 보였으며, 친수화 시간이 길어질수록 투과도는 향상되고 배제율은 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 촉매인 triethyl amine (TEA)과 sodium lauryl sulfate (SLS)의 농도가 높을수록 투과도는 감소하고, 염제거율은 증가하였다. 최적 조건으로는 $K_2Cr_2OH$으로 10분 동안 친수화 시킨 PVDF 중공사막 위에 PIP 2 wt% 용액(PIP 함량 대비 Triethyl amine (TEA) 7 wt%, SLS 20 wt% 혼합용액)과 TMC 0.1 wt%를 이용하여 계면중합한 것으로 공급액 NaCl 100 ppm에 대해서는 투과도 40 LMH, 제거율 50%이었고, $CaSO_4$ 100 ppm에 대해서는 투과도 48 LMH, 제거율 55%를 나타내었다.

Surface modified rice husk ceramic particles as a functional additive: Improving the tribological behaviour of aluminium matrix composites

  • Cheng, Lehua;Yu, Dongrui;Hu, Enzhu;Tang, Yuchao;Hu, Kunhong;Dearn, Karl David;Hu, Xianguo;Wang, Min
    • Carbon letters
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    • 제26권
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    • pp.51-60
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    • 2018
  • An electroless deposition method was used to modify the surface properties of rice husk ceramic particles (RHC) by depositing nano-nickel on the surface of the RHC (Ni-RHC). The dry tribological performances of aluminum matrix composite adobes containing different contents of RHC and Ni-RHC particles have been investigated using a micro-tribometer. Results showed that the Ni-RHC particles substantially improved both the friction and wear properties of the Ni-RHC/aluminum matrix adobes. The optimal concentration was determined to be 15 wt% for both the RHC and Ni-RHC particles. The improvements in the tribological properties of aluminum adobes including the Ni-RHC were ascribed to friction-induced peeling off of Ni coating and formation of protection layer on the wear zone, both of which led to low friction and wear volume.

형상이 다른 나노입자 스프레이 코팅에 따른 탄소계 강화 유리섬유와 에폭시 수지간 계면강도 관찰 (Investigation of Interfacial Adhesion of Different Shapes of Nano Carbon Fillers Reinforced Glass Fiber/Epoxy Composites by Spray Coating)

  • 권동준;왕작가;최진영;신평수;이은선;박종만
    • Composites Research
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    • 제27권3호
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    • pp.109-114
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    • 2014
  • 나노입자에 대한 복합재료 수요가 증가되면서 효과적인 나노입자 보강재를 이용한 나노복합재료 제조공정 단순화를 추구하고 있다. 본 연구에서는 나노입자를 활용하여 전도성과 계면 강도를 향상시킨 나노입자 강화유리섬유 소재에 대한 연구를 진행하였다. 탄소계 나노입자의 형상에 따른 유리섬유 표면에 흡착된 나노입자 상태를 FE-SEM으로 분석하였다. 나노입자 코팅층의 내구성을 평가하기 위한 방법으로 초음파 세척과정에 따른 나노입자의 세척 정도를 분석하여 탄소계 나노입자의 형상에 따른 나노입자 코팅층의 내구성을 분석하였다. 동적피로 실험을 통하여 나노입자 강화 유리섬유/에폭시의 계면강도를 나노입자 형상에 따른 차이에 따라 비교하였다. 나노입자 코팅층의 내구성은 단섬유 강화 복합재료시편을 이용하여 분석하였다. 겉보기 강성도 결과와 나노입자코팅층의 전도성 변화를 분석하여 코팅층의 다기능성을 분석할 수 있었다. 판상형의 나노입자 보다는 섬유 형태의 나노입자가 유리섬유 표면에 흡착성이 용이하였다. 계면 내구성 및 안정성에 효과가 있음을 확인하였다.

Stacked High Voltage Al Electrolytic Capacitors Using Zr-Al-O Composite Oxide

  • Zhang, Kaiqiang;Park, Sang-Shik
    • 한국재료학회지
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    • 제29권12호
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    • pp.757-763
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    • 2019
  • A stacked high-voltage (900 V) Al electrolytic capacitor made with ZrO2 coated anode foils, which has not been studied so far, is realized and the effects of Zr-Al-O composite layer on the electric properties are discussed. Etched Al foils coated with ZrO2 sol are anodized in 2-methyl-1,3-propanediol (MPD)-boric acid electrolyte. The anodized Al foils are assembled with stacked structure to prepare the capacitor. The capacitance and dissipation factor of the capacitor with ZrO2 coated anode foils increase by 41 % and decrease by 50 %, respectively, in comparison with those of Al anode foils. Zr-Al-O composite dielectric layer is formed between separate crystalline ZrO2 with high dielectric constant and amorphous Al2O3 with high ionic resistivity. This work suggests that the formation of a composite layer by coating valve metal oxide on etched Al foil surface and anodizing it in MPD-boric acid electrolyte is a promising approach for high voltage and volume efficiency of capacitors.

Application of Nano Coating to ACSR conductor for the Protection of Transmission lines against Solar Storms, Surface Flashovers, Corona and Over voltages

  • Selvaraj, D. Edison;Mohanadasse, K.;Sugumaran, C. Pugazhendhi;Vijayaraj, R.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권5호
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    • pp.2070-2076
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    • 2015
  • Nano composite materials were multi-constituent combinations of nano dimensional phases with distinct differences in structure, chemistry and properties. Nano particles were less likely to create large stress concentrations and thereby can avoid the compromise of the material ductility while improve other mechanical properties. Corona discharge was an electrical discharge. The ionization of a fluid surrounding a conductor was electrically energized. This discharge would occur when the strength of the electric field around the conductor was high enough to form a conductive region, but not high enough to cause electrical breakdown or arcing to nearby objects. This paper shows all the studies done on the preparation of nano fillers. Special attention has given to the ACSR transmission line conductor, TiO2 nano fillers and also to the evaluation of corona resistance on dielectric materials discussed in detail. The measurement of the dielectric properties of the nano fillers and the parameters influencing them were also discussed in the paper. Corona discharge test reveals that in 0%N ACSR sample corona loss was directly proportional to the applied line voltage. No significant change in corona loss between 0%N and 1%N. When TiO2 nano filler concentration was increased up to 10%N fine decrement in corona loss was found when compared to base ACSR conductor, corona loss was decreased by 40.67% in 10%N ACSR sample. It was also found from the surface conditions test that inorganic TiO2 nano filler increases the key parameters like tensile strength and erosion depth.

분산제 농도에 따른 MWCNT 전도성 유연필름의 전기-기계적 특성 (Electromechanical Properties of Conductive MWCNT Film Deposited on Flexible Substrate Affected by Concentration of Dispersing Agent)

  • 황보윤;강용필;김재현;김덕종;이학주
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권5호
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    • pp.517-521
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    • 2012
  • 탄소나노튜브는 유연 전도체로서 투명전극, 유연 히터, 투명 스피커 분야에 활발히 응용되고 있다. 본 연구에서는 PET 유연 모재의 전면적에 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 도포하는 스프레이법 이용하여, 투명하고 전도성 있는 MWCNT/PET 복합 박막을 제조하였다. 분산제로 사용된 SDS (sodium dodecyl sulfate)의 농도를 조절함으로써 MWCNT 의 분산도를 조절하였으며, 분산도가 조절된 시험편의 인장실험을 통해 기계적인 변형 하에서 MWCNT/PET 전도성 박막의 전기-기계적인 거동과 분산제의 효과를 평가하였다.

Ni-Al2O3 복합코팅의 마이크로 경도에 대한 공정변수의 영향 (Effect of Process Parameters on Microhardness of Ni-Al2O3 Composite Coatings)

  • 진영준
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제25권6_2호
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    • pp.1037-1045
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    • 2022
  • In this study, nanoscale Al2O3 ceramic particles were used due its exceptionally high hardness characteristics, chemical stability, and wear resistance properties. These nanoparticles will be used to investigate the optimal process conditions for the electro co-deposition of the Ni-Al2O3 composite coatings. A Watts bath electrolytic solution of a controlled composition along with a fixed agitation speed was used for this study. Whereas the current density, the pH value, temperature and concentration of the nano Al2O3 particles of the electrolyte were designated as the manipulative variables. The experimental design method was based on the orthogonal array to find the optimum processing parameters for the electro co-deposition of Ni-Al2O3 composite coatings. The result of confirmation experimental based on the optimal processing condition through the analysis of variance ; EDX analysis found that the ratio of alumina increased to 8.65 wt.% and subsequently the overall hardness increased to 983 Hv. Specially, alumina were evenly distributed on Nickel matrix and particles were embedded more firmly and finely in Nickel matrix.

연속 롤투롤 공정을 이용한 80 나노 이하의 3층 구조 필름 제조 및 특성 (Characteristics of sub-80 nm three-layered film manufactured by continuous roll-to-roll processes)

  • 김남일;김극태
    • 한국결정성장학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.191-195
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    • 2023
  • 핸드폰 Backcover에 적용한 3층 나노코팅 필름을 롤투롤(roll-to-roll) 연속 공정을 통하여 제조하였다. 세라믹/금속/세라믹 3층 구조의 코팅층을 도입함으로써 금속 고유의 반사 특성을 유지하면서 전기적으로는 절연 특성을 유지하였다. 길이와 폭이 각각 1500 nm, 500 nm인 대면적 PET 필름 위에 도입된 복합 코팅층의 두께는 60 nm 이하를 보였고 모든 영역에서 균일한 두께를 유지하고 있음을 확인하였다. 나노코팅 필름의 파장대(240~1600 nm)에 따른 투과율은 파장이 증가함에 따라 투과율 역시 점차 증가하고 있으며, 적외선 영역인 1,000 nm에서 약 48 %, 가시광선 영역에 해당하는 550 nm에서는 약 35.5 %의 투과율을 보였다. 이는 코팅된 Backcover의 요구 수준(< 40 %)에 부합한다.