고온 열처리 후에도 안정적인 발색 효과를 가지는 디지털 4원색(cyan, magenta, yellow, black; CMYK)의 세라믹 잉크를 활용한 세라믹 잉크젯 프린팅 기술은 다양한 제품의 디지털 이미지를 정확하고 빠르게 인쇄 가능하다는 장점을 가지고 건축 및 세라믹 산업 분야에서 기존 공정을 빠르게 대체하고 있다. 세라믹 잉크젯 프린팅 기술은 무기 안료의 분산 안정성과 함께 적절한 점도와 표면 장력을 필요로 하며 기존에는 이러한 요구조건에 부합하는 유기용매 기반의 잉크가 주로 사용되어져 왔으나 최근에는 VOCs가 발생하지 않는 환경친화적인 세라믹 잉크 소재에 대한 관심이 커지고 있다. 본 연구에서는 $CoAl_2O_4$ cyan 발색 무기안료와 alumino boro-silicate 유리 분말을 사용하여 친환경적인 수계 세라믹 복합잉크를 합성하고, 수계 시스템에서의 유변학적 물성과 분산성을 최적화하여 잉크젯 프린팅 공정에서의 토출성 및 프린팅 특성에 대해 연구하였다. 그 결과, 합성된 수계 세라믹 복합잉크는 점도 및 표면장력 조절을 통해 satellite drop이 발생하지 않는 토출 거동을 보였으며, 유리 기판 위에서도 높은 접촉각으로 인해 잉크 퍼짐 현상이 최소화되며 프린팅되는 것을 확인하였다.
Objective: The purpose of this study was to investigate the viscoelastic properties related to handling characteristics of composite resins, Methods: A custom designed vertical oscillation rheometer (VOR) was used for rheological measurements of composites. The VOR consists of three parts: (1) a measuring unit, (2) a deformation induction unit and (3) a force detecting unit, Two medium viscous composites, Z100 and Z250 and two packable composites, P60 and SureFil were tested. The viscoelastic material function, including complex modulus $E^{*}$ and phase angle ${\delta}$, were measured. A dynamic oscillatory test was used to evaluate the storage modulus (E'), loss modulus (E") and loss tangent ($tan{\delta}$) of the composites as a function of frequency ($\omega$) from 0.1 to 20 Hz at $23^{\circ}C$. Results: The E' and E" increased with increasing frequency and showed differences in magnitude between brands. The $E^{*}s$ of composites at ${\omega}{\;}={\;}2{\;}Hz$, normalized to that of Z100, were 2.16 (Z250), 4,80 (P60) and 25.21 (SureFil). The magnitudes and patterns of the change of $tan{\delta}$ of composites with increasing frequency were significantly different between brands. The relationships between the complex modulus $E^{*}$, the phase angle ${\delta}$ and the frequency \omega were represented by frequency domain phasor form, $E^{*}{\;}(\omega){\;}={\;}E^{*}e^{i{\delta}}{\;}={\;}E^{*}{\angle}{\delta}$. Conclusions: The viscoelasticity of composites that influences handling characteristics is significant different between brands, The VOR is a relatively simple device for dynamic, mechanical analysis of high viscous dental composites. The locus of frequency domain phasor plots in a complex plane is a valuable method of representing the viscoelastic properties of composites.
고무인상재의 유변학적 특성은 높은 정확성을 가진 인상체의 채득에 중요한 역할을 한다. 그러나 국산 고무인상재의 유변학적 특성에 관한 연구가 거의 이루어지지 않았다. 이 연구는 국산 및 수입 고무 인상재의 유변학적 특성을 측정, 연구함으로써 임상적 과정에서 정확성 높은 인상채득에 도움이 되고자 함이다. 시판중인 Type 3 점성을 가진 6종의 고무인상재의 유변학적 특징을 측정하였다. 2종의 국산 폴리비닐실록산, 3종의 수입 폴리비닐실록산, 1종의 폴리이써, 1종의 폴리썰파이드에 대하여 plate 대 plate 형의 rotational rheometer인 HAAKE RHEOSTRESS $1^{(R)}$ 이용하여 Mixing 후 900초간 G′, Loss tangent 값을 측정하였다. 각 제품 당 3회씩 측정 후 통계분석하였다. 국산 PVS, 수입 PVS, Polyether, Polysulfide 모두 G′의 S자형 증가와, Loss tangent 값의 S자형 감소를 보였다. 경화 후 G′ 값의 최대치는 Polyether였으며, 최소치는 Polysulfide였다. Loss tangent의 초기값은 폴리이써 인상재에서 가장 높았으며 국산 폴리비닐실록산 인상재에서 가장 낮았다. 같은 점조도를 가진 국산 PVS 와 수입 PVS의 G′ 값은 유의한 차이가 없었으나, 초기 Loss tangent 값에서 유의한 차이가 나타났다.
리튬 이차전지의 4 대 구성요소에 포함되는 양극은 배터리의 에너지 밀도를 담당하는 중요한 구성요소에 속하며, 보편적으로 제작되는 양극의 습식 제작 공정에는 활물질, 도전재, 고분자 바인더의 혼합 과정이 필수적으로 이루어지게 된다. 하지만, 양극의 혼합 조건의 경우 체계적인 방법이 갖추어져 있지 않기 때문에 제조사에 따라 성능의 차이가 발생하는 경우가 대다수이다. 따라서, 양극의 슬러리 제작 단계에서 정돈되지 않은 혼합 방법의 최적화를 진행을 위해 보편적으로 사용되는 THINKY mixer와 homogenizer를 이용한 LiMn2O4 (LMO) 양극을 제조해 각각의 특성을 비교하였다. 각 혼합 조건은 2000 RPM, 7 min으로 동일하게 진행하였으며, 양극의 제조 동안 혼합 방법의 차이만을 판단하기 위해 다른 변수 조건들은 차단한 후, 실험을 진행하였다(혼합 시간, 재료 투입 순서 등). 제작된 THINKY mixer LMO (TLMO), homogenizer LMO (HLMO) 중 HLMO는 TLMO보다 더 고른 입자 분산 특성을 가지며, 그로 인한 더 높은 접착 강도를 나타낸다. 또한, 전기화학적 평가 결과, HLMO는 TLMO와 비교하여 개선된 성능과 안정적인 수명 주기를 보였다. 결과적으로 수명특성평가에서 초기 방전 용량 유지율은 HLMO가 69 사이클에서 TLMO와 비교하여 약 4.4 배 높은 88%의 유지율을 보였으며, 속도성능평가의 경우 10, 15, 20 C의 높은 전류밀도에서 HLMO가 더 우수한 용량 유지율과 1C에서의 용량 회복률 역시 우수한 특성을 나타냈다. 이는 활물질과 도전재 및 고분자 바인더가 포함된 슬러리 특성이 homogenizer를 사용할 때, 정전기적 특성이 강한 도전재가 뭉치지 않고 균일하게 분산되어 형성된 전기 전도성 네트워크를 생성할 수 있기 때문으로 간주된다. 이로 인해 활물질과 도전재의 표면 접촉이 증가하고, 전자를 보다 원활하게 전달하여 충전 및 방전 과정에서 나타나는 격자의 부피변화, 활물질과 도전재 사이의 접촉저항의 증가 등을 억제하는 것에 기인한다.
직접 중합법으로 내충격성 폴리스티렌(HIPS)과 유기화 점토로 구성된 나노복합재료를 합성하여 점토 첨가에 따른 물성을 조사하였다. 반응성 작용기를 갖는 유기화 점토인 vinylbenzyltrimethyl clay(VBC)와 octadecylvinylbenzyldimethyl clay(ODVC)를 sodium montmorillonite와 계면활성제인 vinylbenzyltrimethyl ammonium chloride(VBTMAC)와 octadecylyinylbenzdimethyl ammonium bromide(ODVBDAB)의 이온교환으로 각각 제조하였고 상용화된 유기화 점토인 $Cloisite^{(R)}$ 10A(C10A)를 비교를 위해 사용하였다. ODVD로 제조한 나노복합재료의 경우 X-선 회절(XRD) 피크가 사라진 것으로 보아 실리케이트 층이 박리된 것을 알 수 있었고, C10A로 제조한 나노복합재료의 경우 XRD 피크의 각도가 작은 쪽으로 이동하는 것으로 보아 실리케이트 층에 고분자 사슬이 층간 삽입된 것을 알 수 있었다. 저장탄성률과 복소점도로 나타낸 유변물성은 유기화 점토의 함량이 증가할수록 증가하였다.
여러 종류의 용제와 수지용액에 있어서의 $CaCO_3$ 안료의 분산 안정성을 Dynometer를 이용하여 조사하였다. Dynometer를 이용하여 비교적 단시간에 분산계의 분산 안정성을 평가할 수 있었으며, Dynometer를 이용한 분산 안정성 평가로부터 구한 $CaCO_3$ 안료의 용해성 파라미터, ${\delta}$는 11.62(${\delta}_d=8.04$, ${\delta}_p=5.05$, ${\delta}_h=6.70$)이었다. 안료와 친화력이 약한 용제가 첨가되는 경우 수지 용액내에서의 안료표면에의 수지 흡착층을 증가시켜 수지 용액내에서의 분산 안정성을 증가시켰다. 수지 용액 제조시 소량 첨가된 용제도 안료를 포함한 전체 분산계의 유동성과 분산 안정성에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.
This study was conducted to evaluate the physicochemical characteristics of pound cake made of substituted flour with different amount of $\beta-glucan$ i.e. 3, 6 and $9\%$ respectively. $\beta-glucan$ is a functional food material produced from Agrobacterium sup. R259 KCTC 10197BP. The specific gravity and pH of dough were found to be increased according to $\beta-glucan$ content Rheological property such as adhesiveness of dough has no difference between control and $\beta-glucan$ added groups. The pH of baked pound cake was not significantly different between control and $\beta-glucan$ groups. The volume of baked pound cake wag not significantly different between control and the ones with up to $6\%$$\beta-glucan$, Lightness (L), redness (a) and yellowness (b) value of Hunter color system of cake crumb were not significantly different among teated groups, except a value of crust in $9\%$$\beta-glucan$ group. the moisture content of cake increased according to $\beta-glucan$ content. Hardness by texture analyser was decreased with increasing $\beta-glucan$ content although cohesiveness wag not changed in β$\beta-glucan$ groups, compared with the control. Sensory evaluation results showed that the mean scores of over·all acceptability in 3 and $6\%$$\beta-glucan$ were higher than that of control. Based on these results, the addition of $\beta-glucan$ to pound cake up to $6\%$ was considered to be desirable especially in terms of texture.
최근 친환경 소재, 특히 부산물을 활용한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 비료 제조 시 발생하는 공정 부산물인 석고(CaSO4)를 고밀도 폴리에틸렌(High density polyethylene, HDPE)에 충전한 복합재료의 물성을 조사하였다. Co-rotating twin screw extruder를 이용하여 석고의 함량을 0~20 wt% 충전하여 복합재료를 제조하고 이의 기계적, 유변학적, 열적 특성을 평가하였다. 그 결과 인장강도는 미충전 HDPE 대비 4.1% 이하로 물성 저하가 크지 않다. 석고의 함량이 증가할수록 열적 안정성이 향상되었고 석고의 함량이 복합재료의 점도 특성에 거의 영향을 끼치지 않는 것을 확인하였다.
This paper investigates the effect of recycled glass powder (RGP) on flowing properties of self-compacting mortars (SCMs) containing different ratios of fillers and superplasticizer dosages. Fly ash (FA), nano-silica (NS), micro-silica (MS), metakaolin (MK) and rice husk ash (RHA) are used as fillers and their synergistic effect with RFP is studied. The effects of fillers and high-range water reducer (HRWR) on flowing ability of mortars are primarily determined by slump flow and V-funnel flow time tests. The results showed that for composites with a higher RGP content, the mortar flowing ability increased but tended to decrease when the composites containing 10% MK or 5% RHA. However, the flowing ability of samples incorporating 5% RGP and 10% SF or 25% FA showed an opposite result that their slump flow spread decreased and then increased with increasing RGP content. For specimens with 3% NS, the influence of RGP content on flowing properties was not significant. Except RHA and MS, the fillers studied in this paper could reduce the dosage of HRWR required for achieving the same followability. Also, the mixture parameters were determined and indicated that the flowability of mixtures was also affected by the content of sand and specific surface area of cement materials. It is believed that excess fine particles provided ball-bearing effect, which could facilitate the movement of coarse particles and alleviate the interlocking action among particles. Also, it can be concluded that using fillers in conjunction with RGP as cementitious materials can reduce the material costs of SCM significantly.
Walid A., Al-Kutti;A.B.M. Saiful, Islam;Zaheer Abbas, Kazmi;Mahmoud, Sodangi;Fahad, Anwar;Muhammad, Nasir;Muhammad Arif Aziz, Ahmed;Khalid Saqer, Alotaibi
Earthquakes and Structures
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제23권6호
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pp.493-502
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2022
In recent decades, infrastructural development has exploded, particularly in the coastal region of Saudi Arabia. The rising demand of most consumed aggregate in construction can be effectively compensated by the alternative material like scoria which lavishly exists in the western region. Scoria is characterized as lightweight aggregate beneficially used to develop lightweight concrete (LWC) - a potential alternative of normal weight concrete (NWC) ensuring reduction in the structural element's size, increase in building height, comparatively lighter foundation, etc. Hence, the goal of this study is to incorporate scoria-based structural lightweight concrete and evaluate its impact on superstructure and foundation design beside contributing to the economy of construction. Fresh, mechanical, and rheological properties of the novel LWC have been investigated. The structural analyses employ the NWC as well as LWC based structures under seismic and wind loadings. The commercial finite element package - ETABS was employed to find out the change in structural responses and foundations. The cost estimation and SWOT analysis for superstructure and foundation have also been carried out. It was revealed that the developed LWC enabled a more flexible structural design. Notable reduction in the steel and concrete prices of LWC might be possible in the low-rise building. It is postulated that the cost-effective and eco-friendly LWC will promote the usage of scoria as an effective alternative in Saudi Arabia and GCC countries for structurally viable LWC construction.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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