• 제목/요약/키워드: Particle Morphology

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전자선을 이용한 PVDF-HFP/Silylated Al2O3가 코팅된 리튬 이차 전지용 폴리에틸렌 분리막의 전기화학적 특성 연구 (Electrochemical Study on PVDF-HFP/Silylated Al2O3-coated PE Separators using the Electron Beam Irradiation for Lithium Secondary Battery)

  • 손준용;신준화;노영창
    • 방사선산업학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.359-364
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    • 2010
  • PVDF-HFP (binder)/silylated alumina (inorganic particle)-coated PE (polyethylene) separators were with various compositions of binder and inorganic particle were prepared by a dip-coating process with humidity control (R.H. 25% and 50%) using electron beam irradiation. The morphology of the coated PVDF-$HFP/Al_2O_3$ layer with various compositions of PVDF-HFP and $Al_2O_3$, and humidity condition was found to be an important factor in determining ionic conductivity of the prepared separators. The PVDF-$HFP/Al_2O_3$ (5/5)-coated PE separator prepared at R.H. 50% followed by electron beam irradiation at 200 kGy was applied for lithium-ion polymer battery and the cell test results showed improved high-rate discharge performance and better cyclic stability compared to the cells with the bare PE and the PVDF-HFP-coated PE separators.

에어로졸 공정을 이용한 오산화바나듐(V2O5)-그래핀 복합체 제조 및 슈퍼커패시터 응용 (Preparation of V2O5-Graphene Composites using Aerosol Process for Supercapacitors Application)

  • 이총민;장희동
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.95-105
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    • 2020
  • Vanadium Pentoxide (V2O5) has been emerged as alternative electrode materials for supercapacitors due to their low cost, natural abundance, and environmental friendliness. Graphene (GR) loaded with V2O5 can exhibit enhanced specific capacitance. In this study, we present three-dimensional (3D) crumpled graphene (CGR) decorated with V2O5. The V2O5-graphene composites were synthesized from a colloidal mixture of graphene oxide (GO) and Ammonium metavanadate (NH4VO3), via aerosol spray drying and post heat treatment process. The average size of composite was ranged from 1.82 to 4.6 ㎛. Morphology of the composite changed from a crumpled paper ball to spherical ball having relatively smooth surface as the content of V2O5 increased in the composites. The electrochemical performance of the V2O5-graphene composites was examined. The V2O5-graphene composite electrode showed the specific capacitance of 312 F/g. In addition, the device possessed acceptable cyclic stability, with 84% after 2000 cycles at 2 A/g. These outstanding properties are expected to make the composites prepared in this study as promising electrode materials for supercapacitor applications.

Formation Characteristics of Precipitated Calcium Carbonate by Carbonation Process

  • 김치호;석민광;김양도
    • 한국재료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-7
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    • 2021
  • The characteristics and morphology of precipitated calcium carbonate (PCC) particles produced by carbonation process with various experimental conditions are investigated in this study. The crystal structures of PCC formed by carbonation process are calcite and aragonite. The crystal structure of PCC particles synthesized without adipic acid additive is calcite only, regardless of the reaction temperature. Needle-like shape aragonite phase started to form at reactor temperature of 80℃ with the adipic acid additive. Particle size of the single phase calcite PCC synthesized without adipic acid additive is about 1 ~ 3 ㎛, with homogenous distribution. The aragonite PCC also shows uniform size distribution. The reaction temperature and concentration of adipic acid additive do not show any significant effects on the particle size distribution. Aragonite phase grown to a large aspect ratio of needle-like shape showed relatively improved whiteness. The measured whiteness value of single calcite phase is about 95.95, while that of the mixture of calcite and aragonite is about 99.11.

PA 6,6/EPM/EPM-g-MA 블렌드물의 특성과 Morphology 관계 (Relationships between Morphologies and Properties of PA 6,6/EPM/EPM-g-MA Blends)

  • 이융;이창우;장윤호;함영민
    • 공업화학
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    • 제10권5호
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    • pp.682-689
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    • 1999
  • 본 연구는 용융법에 의한 폴리아미드 6,6과 EPM 및 EPM-g-MA와 블렌딩시 탄성 중합체 함유량, 조성비(wt %), 혼합온도, 혼합속도 등의 변화에 따른 이성분 PA 6,6/EPM(or EPM-g-MA) 블렌드물과 삼성분 PA 6,6/EPM/EPM-g-MA 블렌드물을 제조하여 블렌드물 내 탄성 중합체 평균 입자 크기, 입자 형상 및 분포 등의 변화를 분석하고, 이에 따른 블렌드물의 기계적, 열적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 본 연구결과, 혼합속도 250 rpm하에서 압출기 내 다섯 영역의 온도를 270, 265, 265, 255 및 $255^{\circ}C$로 변화시켜 탄성 중합체의 함유량 변화에 의하여 제조된 이성분 블렌드물중 높은 충격강도는 PA 6,6/EPM-g-MA(70/30) 블렌드물에서 확인되었으며 폴리아미드 6,6의 충격강도에 비하여 25배 증가하였다. 동일한 압출기 내 조건하에서 제조된 삼성분 블렌드물 중 PA 6,6/EPM/EPM-g-MA(70/15/15) 블렌드물 내 탄성 중합체 평균 입자크기는 $0.56{\mu}m$이면서 고른 입자분포를 나타내었으며 충격강도는 제조된 모든 블렌드물 중 가장 높았다. 이러한 블렌드물의 조성비하에서 혼합온도와 혼합속도 변화에 의하여 제조된 블렌드물의 기계적 특성과 블렌드물 내 탄성 중합체 분산정도는 감소하였다.

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무전해 니켈 도금된 폴리스티렌 복합 입자 제조 및 도금 조건의 영향 (Preparation of Composite Particles via Electroless Nickel Plating on Polystyrene Microspheres and Effect of Plating Conditions)

  • 김병철;박진홍;이성재
    • 폴리머
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    • 제34권1호
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    • pp.25-31
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    • 2010
  • 무전해 니켈 도금법을 사용하여 단분산 폴리스티렌 입자 표면에 니켈이 도금된 고분자 코어/금속 쉘의 복합 입자를 제조하였다. 단분산 입자는 분산중합으로 제조하였는데 사용한 분산매질의 종류에 따라 다양한 크기의 단분산 폴리스티렌 입자를 제조할 수 있었다. 그 중 직경 $3.4\;{\mu}m$ 크기의 단분산 폴리스티렌 입자를 선택하여 무전해 니켈 도금을 시도하였다. 니켈 도금에 영향을 미치는 도금 조건을 파악하기 위하여 활성화제인 $PdCl_2$의 농도, 착화제인 glycine의 농도와 니켈 도금액의 투여 시간에 따른 니켈 도금된 폴리스티렌 복합 입자의 모폴로지를 관찰하였다. 본 연구조건하에서는 $PdCl_2$의 농도 0.4 g/L, glycine 농도 1 M 이상인 경우 폴리스티렌 입자 위에 균일한 두께의 니켈층을 형성하였고 석출되는 니켈도 적었다. 도금 시간 2 시간 중에서 동일양의 도금액을 투여 속도를 달리하며 도금한 경우 모폴로지 상의 뚜렷한 차이는 없었으나 0.15 mL/min 속도로 1시간 동안 투여한 경우가 상대적으로 균일한 도금 특성을 보여 주었다.

이중유화법을 통하여 BSA 수용액을 PLGA 마이크로캡슐 입자에 봉입하는 과정에서의 공정변수의 영향 (Effects of process parameters on encapsulations of BSA aqueous solutions into PLGA microcapsule particles using double emulsion technique)

  • 권세진;구자경
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.147-153
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    • 2018
  • 이중유화법을 통하여 BSA 수용액을 봉입하는 PLGA 마이크로캡슐 입자를 제조하였다. 마이크로캡슐 입자 외부의 수용액 상에서는 입자 표면의 경화를 위하여 유화제를 금속염으로 대체하였다. 제조한 마이크로캡슐 입자에 대하여서 모폴로지, 입자직경 BSA 봉입효율 및 in-vitro 방출실험을 수행하였다. 전자현미경(SEM) 촬영을 통하여 마이크로캡슐 입자는 매끄러운 표면의 특성을 지녔으며 $1-7{\mu}m$ 범위의 직경을 갖는 것이 확인되었다. 마이크로캡슐 입자의 모폴로지는 주로 일차 유화액 내 내부 수용액 대비 고분자 용액의 부피 비 그리고 입자 외부 수용액에서의 금속염의 농도에 직접적인 영향을 받았다. 또한 이러한 요소는 단백질 봉입효율과 in-vitro 방출에도 일부 영향을 미쳤다. 본 실험에서 제조한 마이크로캡슐 입자는 in-vitro 방출 실험에서 초기에 높은 유속의 방출 현상을 보였다. 그렇지만 본 연구에서 제조한 마이크로캡슐 입자는 다른 연구의 결과에 비해 긴 기간 동안의 방출을 보였다. 이상의 결과를 통해 2가의 금속염이 마이크로캡슐 입자의 제조에서 유화제를 대체할 수 있는 좋은 방편이 될 수 있다는 결론을 내릴 수 있었다.

Na환원법에 의한 희석제량에 따른 탄탈 분말 제조와 특성 (Characteristics and Production of Tantalum Powder on the amount of Diluent By Na Reduction Method)

  • 윤재식;박형호;배인성;김병일;정성만
    • 한국재료학회지
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    • 제12권9호
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    • pp.706-711
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    • 2002
  • High-pure tantalum powder was fabricated through Na reduction process and has been produced by using $K_2$TaF$_{7}$, and KCI, KF for raw material and diluent, respectively. A raw material and diluent were charged at the hestalloy bomb by the weight rate of 1:2, 1:1, 1:0.5 and 1:0.25 each other, investigated properties of morphology, chemical composition and yield and particle size after reduced. Ta metal has been achieved by reduction of $K_2$$TaF_{7}$ 500g with 1% sodium in excess of stoichiometric amount in the charge at a reduction temperature of $850^{\circ}C$ for 3hours. According to amount of the diluent, a formation of the powder doesn't have an effect. The diluent prevented the temperature rising caused from the heat of reaction and it maintained the speed of reducing reaction. But in the mixture ratio of raw material and diluent in the 1 : 2 and 1 : 0.25, an oxide and partially not reacted K were detected. As the amount of diluent increased, the size of tantalum powder decreased. According as raw material and the mixture ratio of diluent change from 1:0.25 to 1:2, the size is decreased from 5$\mu\textrm{m}$ to 1$\mu\textrm{m}$, and a particle size distribution which is below 325 mesh in fined powder increases from 71% to 83%. In the case of average size of Tantalum powder which is the mixture ratio (1:0.5), we would get the Ta powder with grain size about 3$\mu\textrm{m}$, which come close to the average size (2~4$\mu\textrm{m}$) of tantalum powder which is used commonly in the present is Ta powder about 3$\mu\textrm{m}$.

Synthesis and Characterization of Y2O3 Powders by a Modified Solvothermal Process

  • Jeong, Kwang-Jin;Bae, Dong-Sik
    • 한국재료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.78-81
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    • 2012
  • $Y_2O_3$ nanomaterials have been widely used in transparent ceramics and luminescent devices. Recently, many studies have focused on controlling the size and morphology of $Y_2O_3$ in order to obtain better material performance. $Y_2O_3$ powders were prepared under a modified solvothermal condition involving precipitation from metal nitrates with aqueous ammonium hydroxide. The powders were obtained at temperatures at $250^{\circ}C$ after a 6h process. The properties of the $Y_2O_3$ powders were studied as a function of the solvent ratio. The synthesis of $Y_2O_3$ crystalline particles is possible under a modified solvothermal condition in a water/ethylene glycol solution. Solvothermal processing condition parameters including the pH, reaction temperature and solvent ratio, have significant effects on the formation, phase component, morphology and particle size of yttria powders. Ethylene glycol is a versatile, widely used, inexpensive, and safe capping organic molecule for uniform nanoparticles besides as a solvent. The characterization of the synthesized Y2O3 powders were studied by XRD, SEM (FE-SEM) and TG/DSC. An X-ray diffraction analysis of the synthesized powders indicated the formation of the $Y_2O_3$ cubic structure upon calcination. The average crystalline sizes and distribution of the synthesized $Y_2O_3$ powders was less than 2 um and broad, respectively. The synthesized particles were spherical and hexagonal in shape. The morphology of the synthesized powders changed with the water and ethylene glycol ratio. The average size and shape of the synthesized particles could be controlled by adjusting the solvent ratio.

Structural and Morphological Behavior of TiO2 Rutile Obtained by Hydrolysis Reaction of Na2Ti3O7

  • Lee, Seoung-Soo;Byeon, Song-Ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권7호
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    • pp.1051-1054
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    • 2004
  • The structural transformation behavior of $Na_2Ti_3O_7$ by hydrolysis was investigated in mild and strong acidic aqueous medium. Compared with $K_2Ti_4O_9,\;Na_2Ti_3O_7$ exhibits quite different structural and morphological transformation behavior despite their similar layered structural characteristics. $TiO_2(B)$ obtained by heat treatment of $H_2Ti_3O_7\;at\;350^{\circ}C$ transforms to rutile $H_2Ti_3O_7\;at\;900^{\circ}C$. This temperature is much lower than $1200{\circ}C$, the temperature for anatase to rutile transition when $K_2Ti_4O_9$ is used as a starting titanate. A rectangular rod shape and size of $TiO_2(B)$ particles obtained from $Na_2Ti_3O_7$ is also different from a fibrous structure of $TiO_2(B)$ prepared using $K_2Ti_4O_9$. Rutile crystals of 100 nm diameter with a corn-like morphology and large surface area are directly obtained when the hydrolysis of $Na_2Ti_3O_7$ is carried out at $100^{\circ}C$ in a strong acid solution. The structure of starting titanates and the hydrolysis conditions are an important factor to decide the particle size and morphology of $TiO_2(B)\;and\;TiO_2$.

연속식결정화기 정상상태에서 탄산칼슘 결정크기 변화 (Change of Calcium Carbonate Crystal Size at steady state in CMSMPR(Continuous Mixed Suspension Mixed Produce Removal) Crystallizer)

  • 한현각
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.714-719
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    • 2017
  • 입자의 크기와 형상을 제어할 수 있는 무기물질의 제한된 제조방법은 나노입자와, 의료, 전자부품, 반도체, 의약품, 화장품 등과 같은 다양한 산업영역에서 신물질을 개발하는데 중요한 요소이다. 탄산칼슘은 수많은 활용성 때문에 산업에서 가장 많이 주목받고 있는 물질중 하나이다. 용액결정화는 용액으로부터 녹아 있는 용질을 순수한 고체 형태로 추출하는 분리 공정으로, 화학공업과 제약공업 등에 널리 적용되어, 사용되고 있는 분리공정 중에 하나이다. 입자의 평균입경과 입도분포, 형상은 연속식 결정화기에서 중요한 요소이다. 본 연구에서는 연속식 결정화기에서 염화칼슘 공정으로 탄산칼슘 입자를 제조할 때, 정상상태에서 탄산칼슘 입자의 입도분포와 입경변화에 대하여 연구하였다. 입자의 평균입경과 입도분포는 입도분석기를 이용하여 측정하였으며, 입자의 형상과 크기는 전자현미경(SEM)을 이용하여 변화를 관찰하였다. 정상상태에서, 주입되는 시료의 농도와 혼합속도가 증가 할수록 입자의 평균입경은 증가하고, 제조되는 입자는 aragonite 보다는 calcite 입자가 주로 생성된다.