• 제목/요약/키워드: Surface free energy

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Organo-Clay를 이용한 NR/MMT 나노복합체의 기계적 물성에 관한 연구 (A Study on the Mechanical Properties of Organo-clay Filled NR/MMT Nanocomposites)

  • 오우택;이은경;최세영
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권4호
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    • pp.455-465
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    • 2009
  • 본 연구에서는 층상실리케이트에 Octylamine(OA), Dodecylamine(DA), Dimethyldodecylamine(DDA), Octadecylamine(ODA)와 같은 아민류을 사용하여 Organo-montmorillonite(MMT)를 합성한 후 Natural Rubber(NR)와 혼합하여 NR/MMT 나노복합체를 제조하였다. Organo-MMT 및 NR/MMT 나노복합체의 층간거리는 XRD를 사용하여 측정하였으며 NR/MMT 나노복합체의 모폴로지는 SEM을 통하여 관찰하였다. Organo-MMT의 구조분석은 FT-IR을 사용하였다. NR/MMT 나노복합체의 표면 자유에너지, 가황특성, 인장강도, 모듈러스 및 경도는 Contact angle meter, ODR, UTM 및 경도계로 관찰하였다. FT-IR 구조분석으로 MMT 층간에 알킬암모늄 이온의 도입을 확인하였다. 스코치 시간과 적정 가황 시간은 Organo-MMT를 사용한 경우에 단축되었다. NR/DDA-MMT 나노복합체의 표면 자유에너지와 인장강도가 가장 컸다. NR/ODA-MMT 나노복합체의 경도는 가장 컸다.

사이징제에 따른 유리섬유/불포화 폴리에스터 복합재료의 계면 접착력과 기계적 물성 (Influence of Sizing Agent on Interfacial Adhesion and Mechanical Properties of Glass Fiber/Unsaturated Polyester Composites)

  • 박수진;김택진;이재락;홍성권;김영근
    • 폴리머
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    • 제24권3호
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    • pp.326-332
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    • 2000
  • 유리섬유/불포화 폴리에스터 복합재료에서 섬유에 처리된 사이징제가 복합재료의 최종 물성에 미치는 영향을 상온에서의 접촉각 측정을 통해 고찰하였다. 본 연구에서는 폴리비닐알코올, 폴리에스터, 그리고 에폭시계 사이징제를 사용하여 유리섬유의 표면을 처리하였으며 각각의 물성을 비교하였다. 유리섬유의 접촉각은 증류수와 diiodomethane을 젖음액으로 사용하여 Washburn식을 기본으로 한 wicking법으로 측정하였다. 결과적으로 접촉각 측정에 의해 구한 표면자유에너지는 에폭시계 사이징제로 치리된 유리섬유에서 최대값을 나타내었다. 복합재료의 층간 전단 강도 (ILSS)와 파괴 인성 ( $K_{IC}$ )의 측정 결과로부터 사이징제의 처리에 따라 계면 결합력이 증진되며 결과적으로 복합재료의 기계적 강도가 증가함을 알 수 있었다. 이것은 복합재료에서 유리섬유의 표면 자유에너지 증가에 기인한다고 사료된다.

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균일변형시 비정질 합금의 에너지 흡수력 평가 (Energy Absorption Capability of Amorphous Alloys During Homogeneous Deformation)

  • 박경원;이창면;이홍기;이재훈;이재철
    • 대한금속재료학회지
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    • 제46권9호
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    • pp.572-576
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    • 2008
  • Elastostatic compression tests were carried out on amorphous alloys to evaluate their energy absorption capability during homogeneous deformation at room temperature. Experiments demonstrated that a compressive stress below the global yield imposed on amorphous alloys for extended periods causes homogeneous plastic strain associated with the irreversible structural disordering. During the disordering process, free volume was created, dissipating the externally applied strain energy and the rate of creation was found to converge to a saturated value. We evaluated the capability of energy absorption of amorphous alloys during homogeneous deformation using recent theories on the evolution of the structural state.

Magnetic Anisotropy of Oxygen-deficient Fe/MgO(001) System: An ab Initio Study

  • 최희채;정용재
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.61-61
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    • 2011
  • Using ab initio calculations, we study the MgO(001) and Fe/MgO(001) surface phases and the effects of interface structure on the Fe/MgO magnetic anisotropy. The surface phase diagrams of MgO(001) and Fe/MgO(001) show that the most stable surface structures are either defect-free surface or the surfaces with oxygen vacancies in c($2{\times}1$) periodicity for the systems. By the formations of the oxygen vacancy rows on MgO(001) surface, the in-plane magnetic anisotropy energy of Fe overlayer is reduced while the perpendicular magnetic anisotropy energy is increased from 0.1 to 0.5 meV per Fe atom.

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반도전성 실리콘 고무의 표면 특성과 접착특성에 미치는 플라즈마 처리의 영향 (The Effect of Plasma Treatment on Surface Properties and Adhesion Characteristics of semiconductive Silicone Rubber)

  • 황선묵;홍주일;황청호;허창수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.254-255
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    • 2005
  • In this work, the effects of plasma treatment on surface properties of semi conductive silicone rubber were investigated in terms of X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). The adhesion characteristics of semiconductive-insulating interface layer of silicone rubber were studied by measuring the T-peel strengths. As a result, semiconductive silicone rubber surfaces treated with plasma discharge led to and increase in oxygen-containing functional groups, resulting in improving the degree of adhesion of the semiconductive-insulating interface layer of silicone rubber. these results are probably due to the modifications of surface functional groups or polar component of surface free energy of the semi conductive silicone rubber.

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Mechanical analysis of cutout piezoelectric nonlocal nanobeam including surface energy effects

  • Eltaher, Mohamed A.;Omar, Fatema-Alzahraa;Abdalla, Waleed S.;Kabeel, Abdallah M.;Alshorbagy, Amal E.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제76권1호
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    • pp.141-151
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    • 2020
  • This manuscript tends to investigate influences of nanoscale and surface energy on a static bending and free vibration of piezoelectric perforated nanobeam structural element, for the first time. Nonlocal differential elasticity theory of Eringen is manipulated to depict the long-range atoms interactions, by imposing length scale parameter. Surface energy dominated in nanoscale structure, is included in the proposed model by using Gurtin-Murdoch model. The coupling effect between nonlocal elasticity and surface energy is included in the proposed model. Constitutive and governing equations of nonlocal-surface perforated Euler-Bernoulli nanobeam are derived by Hamilton's principle. The distribution of electric potential for the piezoelectric nanobeam model is assumed to vary as a combination of a cosine and linear variation, which satisfies the Maxwell's equation. The proposed model is solved numerically by using the finite-element method (FEM). The present model is validated by comparing the obtained results with previously published works. The detailed parametric study is presented to examine effects of the number of holes, perforation size, nonlocal parameter, surface energy, boundary conditions, and external electric voltage on the electro-mechanical behaviors of piezoelectric perforated nanobeams. It is found that the effect of surface stresses becomes more significant as the thickness decreases in the range of nanometers. The effect of number of holes becomes significant in the region 0.2 ≤ α ≤ 0.8. The current model can be used in design of perforated nano-electro-mechanical systems (PNEMS).

자유수면 와류에서 마이크로 소수력의 성능에 풀리가 미치는 영향 분석 (Effect Analysis of Pulley on Performance of Micro Hydropower in Free Surface Vortex)

  • 최인호;김종우;정기수
    • 한국습지학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.234-241
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    • 2021
  • 본 논문은 자유수면을 갖는 와류수차의 성능에 풀리의 영향을 이해하는 것이다. 실험은 개수로 유입구 유량 0.0069 ~ 0.0077 m3/s 범위에서 물리적 인자(와류높이, 유속, 유효낙차 등)에 따른 수차의 회전수, 전압 및 전류를 측정해 분석하였다. 실험결과에 따르면 와류수차의 전압, 전류 및 회전수는 블레이드 형태와 상관없이 풀리비가 증가할 경우 감소하였다. 직선형 블레이드와 비틀린 블레이드의 효율은 풀리비 0.45 지점에서 52 %인 반면 소형 비틀린 블레이드의 효율은 풀리비 0.21 지점에서 54 %이다. 와류수차의 최대 발전량은 풀리비 0.5 지점 내에서 발생했다. 와류수차의 효율은 풀리비에 따라 0.2 ~ 58 % 범위에서 관찰되었다.

자유수면에서 마이크로 중력식 와류 수차 성능에 블레이드의 상대위치 변화가 미치는 영향 분석 (Effect Analysis of Relative Position of Blade on Performance of Micro Gravitational Vortex Turbine in Free Water Surface)

  • 최인호;김종우;정기수
    • 한국습지학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.196-203
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    • 2022
  • 본 논문은 자유수면에서 마이크로 중력식 와류 수차의 성능에 블레이드 상대위치 변화의 영향을 이해하는 것이다. 일정한 와류 유동에서 자유수면 아래 상대 와류 수심비(y/hv)의 범위 0 ~ 0.778 지점에 설치된 블레이드의 위치 변화에 따른 마이크로 와류 수차의 회전수, 전압 및 전류를 측정하였다. 유량은 0.0063 ~ 0.00662 m3/s 범위이다. 실험 결과는 유입되는 유속과 난류강도의 분포가 변하기 때문에 블레이드의 상대위치가 마이크로 와류 수차의 성능에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 와류 수차에서 발생하는 에너지의 최대량은 상대 와류 수심비 0.111 ~ 0.222 지점에서 발생했다. 상대 와류 수심비 0.111 지점의 출력은 자유수면 아래 상대 와류 수심비 0.588 지점보다 약 2.4배 더 크게 나타난다.

오일 소모 저감을 위한 역단류 2행정 프리피스톤 수소기관의 분리 윤활 특성 해석 (An Analysis on Charateristics of Separate Oiling to Reduce Oil Consumption for a 2 Stroke Free-Piston H2 Engine)

  • 변창희;백대하;이종태
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.794-799
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    • 2011
  • In order to reduce the oil consumption for a 2 stroke free piston hydrogen fueled engine, the behaviors of residual lubricant oil of the cylinder wall surface were visualized and oil mass emitted into exhaust port was measured by using research engine with cross-head and eccentric crankshaft. As the results, it was shown that characteristics of residual lubricant oil such as oil thickness and distribution were remarkably different from a conventional 4 stroke engine. It was also analyzed that these tendencies relied on the configuration and installed position of the exhaust port, piston pin boss and so on.

Effective Approaches to Preventing Dendrite Growth in Lithium Metal Anodes: A Review

  • Jaeyun Ha;Jinhee Lee;Yong-Tae Kim;Jinsub Choi
    • 공업화학
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    • 제34권4호
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    • pp.365-382
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    • 2023
  • A lithium metal anode with high energy density has the potential to revolutionize the field of energy storage systems (ESS) and electric vehicles (EVs) that utilize rechargeable lithium-based batteries. However, the formation of lithium dendrites during cycling reduces the performance of the battery while posing a significant safety risk. In this review, we discuss various strategies for achieving dendrite-free lithium metal anodes, including electrode surface modification, the use of electrolyte additives, and the implementation of protective layers. We analyze the advantages and limitations of each strategy, and provide a critical evaluation of the current state of the art. We also highlight the challenges and opportunities for further research and development in this field. This review aims to provide a comprehensive overview of the different approaches to achieving dendrite-free lithium metal anodes, and to guide future research toward the development of safer and more efficient lithium metal anodes.