• 제목/요약/키워드: carbon diffusion

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수소 플라즈마 에칭과 탄소 확산법에 의한 다이아몬드막 표면의 평탄화 (Planarization of the Diamond Film Surface by Using the Hydrogen Plasma Etching with Carbon Diffusion Process)

  • 김성훈
    • 대한화학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.351-356
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    • 2001
  • 철, 코발트, 니켈 합금을 이용한 탄소확산-수소플라즈마 에칭법으로 다이아몬드 자체막의 표면을 매우 평탄하게 할 수 있었다. 이 방법에서의 다이아몬드 자체막을 합금과 몰리브데늄 기판 사이에 위치시켜 금속-다이아몬드-몰리브데늄(MDM) 샌드위치 형태의 샘플 세 트를 이루게 하였다. 이 샘플세트를 마이크로 웨이브 플라즈마 장치에 장착하여 수소 플라즈마를 발생시켜서 기판온도가 섭씨 1,000 이상이 되도록 하였다. 이와 같은 과정들은 탄소확산-수소플라즈마 방법이라고 하였다. 다이아몬드 자체막 표면을 에칭한 후 표면 거칠기, 표면형상, 에칭한 다이아몬드 표면속의 불순물의 침투를 조사하였다. 결론적으로, 탄소 확산-수소 플라즈마 에칭법은 전자 디바이스에 응용할 수 있는 매우 평탄한 다이아몬드 표면을 형성시키는 방법임을 알 수 있다.

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폐감귤박으로 제조한 활성탄을 이용한 수중의 항생제 Amoxicillin의 흡착 특성 (Adsorption Characteristics of Antibiotics Amoxicillin in Aqueous Solution with Activated Carbon Prepared from Waste Citrus Peel)

  • 감상규;이민규
    • 공업화학
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    • 제29권4호
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    • pp.369-375
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    • 2018
  • 폐감귤박 활성탄(WCAC, waste citrus peel based activated carbon)에 의한 항생제 아목시실린(AMX)의 흡착에서 온도, 초기농도, 접촉시간 및 흡착제 투여량과 같은 운전변수의 영향을 조사하기 위해 회분식 실험을 수행하였다. 흡착 속도 및 등온 실험결과는 각각 유사 2차 속도식 및 Langmuir 등온 모델에 의해 잘 설명될 수 있었다. Langmuir 등온 모델로부터 계산된 WCAC에 의한 AMX의 최대 흡착량은 345.49 mg/g이었다. WCAC에 의한 AMX의 흡착은 흡착 과정에서 막 확산(외부 물질 전달)과 입자 내부 확산이 동시에 일어난다는 것을 보여 주었다. 흡착 속도는 WCAC의 입자 크기가 증가함에 따라 외부 물질 전달보다 입자 내부 확산에 의해 더 영향을 받았고, 입자 내부 확산이 율속 단계였다. 열역학적 파라미터는 WCAC에 의한 AMX의 흡착 반응은 흡열반응이고 자발적인 과정임을 나타내었다.

Boron 불순물에 의한 W-B-C-N 확산방지막의 특성 및 열적 안정성 연구 (Characteristics and Thermal Stabilities of W-B-C-N Diffusion Barrier by Using the Incorporation of Boron Impurities)

  • 김수인;이창우
    • 한국자기학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.32-35
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    • 2008
  • 차세대 반도체 산업의 발전을 위하여 반도체 소자의 구조는 DRAM, FRAM, MRAM 등 여러 분야에서 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 이런 차세대 반도체 소자에서 금속 배선으로는 Cu가 사용되며, Cu 금속 배선을 위한 확산방지막에 대한 연구는 반드시 필요하다[1-3]. Cu 금속 배선을 위한 확산방지막에 대한 현재까지의 연구에서는 Tungsten(W)을 기반으로 Nitride(N)를 불순물로 첨가한 확산방지막에 대하여 연구되었다[4-7]. 이러한 W-N를 기반으로 본 연구에서는 물리적 기상 증착법(PVD) 방법인 RF Magnetron Sputter 방법으로 W-N 이외에 Carbon(C) 과 Boron(B)을 첨가하여 확산방지막의 특성을 확인하였고, 특히 Boron Target의 power를 변화하여 W-B-C-N 확산방지막의 Boron에 의한 특성과 열적 안정성을 연구하였다[8-10]. 실험은 다양한 Boron의 조성을 가지는 확산방지막을 증착하여 $\beta$-ray와 4-point probe를 사용하여 확산방지막의 특성을 확인하였고, 고온($700^{\circ}C{\sim}1000^{\circ}C$) 열처리한 후 X-ray Diffraction 분석을 하여 열적 안정성을 확인하였다.

스테인레스강 Overlay 용접부의 Disbonding에 관한 연구 1

  • 이영호;윤의박
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제1권2호
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    • pp.45-52
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    • 1983
  • Many pressure vessels for the hot H$\sub$2//H$\sub$2/S service are made of 2+1/4Cr-1Mo steel with austenitic stainless steel overlay to combat agressive corrosion due to hydrogen sulfide. Hydrogen dissolves in to materials during operation, and sometimes gives rise to unfore-seeable damages. Appropriate precautions must, therefore, be taken to avoid the hydrogen induced damages in the design, fabrication and operation stage of such reactor vessels. Recently, hydrogeninduced cracking (or Disbonding) was found at the interface between base metal and stainless weld overlay of a desulfurizing reactor. Since the stainless steel overlay weld metal is subjected to thermal and internal-pressure loads in reactor operation, it is desirable for the overlay weld metal to have high strength and ductility from the stand point of structural safety. In section III of ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Post-Weld Heat Treatment(PWHT) of more than one hour per inch at over 1100.deg. F(593.deg. C) is required for the weld joints of low alloy pressure vessel steels. This heat treatment to relieve stresses in the welded joint during construction of the pressure vessel is considered to cause sensitization of the overlay weld metal. The present study was carried out to make clear the diffusion of carbon migration by PWHT in dissimilar metal welded joint. The main conclusion reached from this study are as follows: 1) The theoretical analysis for diffusion of carbon in stainless steel overlay weld metal does not agree with Fick's 2nd law but the general law of molecular diffusion phenomenon by thermodynamic chemical potential. 2) In the stainless steel overlay welded joint, the PWHT at 720.deg. C for 10 hours causes a diffusion of carbon atoms from ferritic steel into austenitic steel according to the theoretical analysis for carbon migration and its experiment. 3) In case of PWHT at 720.deg. C for 10 hours, the micro-hardness of stainless steel weld metal in bonded zone increase very highly in the carburized layer with remarkable hardening than that of weld metal.

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다단계 화학반응과 밀도화 모델을 이용한 탄소/탄소 복합재 화학기상침투 공정의 확산 및 유동 수치해석 (Numerical Simulation of Diffusion and Flow in Fabrication of Carbon/Carbon Composite Using Chemical Vapor Infiltration)

  • 김혜규;지우석;조남춘;박종규
    • Composites Research
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    • 제32권1호
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    • pp.56-64
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    • 2019
  • 본 연구에서는 탄화수소를 이용한 탄소/탄소 복합재의 화학기상침투 공정에 대해 프리폼의 밀도 변화, 공극률 변화와 다단계 화학반응을 고려한 수치해석 모델을 개발하였다. 프리폼을 다공성 매질로 가정하여 공극률에 따른 확산 및 유동 특성의 변화를 도입하였다. 검증을 위하여 프리폼 내부 유동이 0으로 제약된 경우와 유동해석을 통해 계산된 경우에 대해 수치해석을 수행하였으며, 해석 결과가 문헌의 실험치와 일치하는 것을 보였다.

동축류 메탄(CH4), 에탄(C2H6), 프로판(C3H8) 혼합 확산화염내의 수소(H2) 첨가가 화염 형상 및 연소 생성물에 미치는 영향 (Effect of Hydrogen(H2) Addition on Flame Shape and Combustion Products in Mixed Coflow Diffusion Flames of Methane(CH4), Ethane(C2H6) and Propane(C3H8))

  • 박호용;윤성환;노범석;이원주;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.780-787
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    • 2019
  • 본 연구에서는 국내외 저탄소 녹색성장을 위한 대안으로서 수소에너지와 그 이용 기술에 대한 관심이 높아지는 추세에 발맞춰 무탄소 연료인 수소를 LNG 의 주성분인 메탄, 메탄-프로판, 메탄-프로판-에탄 동축류 확산화염 내에 첨가하여 화염형상 및 연소생성물에 미치는 영향을 확인하였다. 상온상압 조건의 확산화염에 수소를 단계적으로 첨가하여 실제 생성되는 연소생성물의 변화 추이를 가스 분석기를 이용하여 실험적으로 관찰하였고 확산화염의 형상은 디지털카메라를 이용하여 단계적으로 관찰 하였다. 실험결과에서 확산화염에 수소를 첨가함에 따라 질소산화물의 생성량이 선형에 가깝게 증가하는 경향을 보였다. 이것은 수소의 상대적으로 높은 단열화염온도와 빠른 연소속도가 Thermal NOx의 생성을 촉진했기 때문이다. 반면 이산화탄소의 생성량은 감소하는 경향이 나타났는데 수소를 첨가함에 따라 메탄, 메탄-프로판, 메탄-에탄-프로판의 혼합 확산화염에 포함되어있는 전체 탄소비율이 줄어들어 이산화탄소의 생성량이 감소한 것이다. 이는 선박에서 LNG-수소의 혼합 연료사용으로 인해 온실가스인 이산화탄소를 저감할 수 있는 하나의 방안으로 고려될 수 있다는 것을 의미한다.

n-Alkanols가 소의 대뇌피질로부터 분리한 Synaptosomal Plasma Membrane Vesicles의 측방확산운동 범위와 속도에 미치는 영향 (The Effect of n-Alkanols on the Lateral Diffusion of Synaptosomal Plasma Membrane Vesicles Isolated from Bovine Cerebral Cortex)

  • 정인교;강정숙;윤일
    • 대한약리학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.157-163
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    • 1993
  • n-Alkanols의 분자적 약리작용기전 탐구에 기초자료를 제공하기 위하여 소의 신선한 대뇌피질로부터 분리한 synaptosomal plasma membrane vesicles (SPMV) 지질 이중층의 측방확산운동에 미치는 n-alkanols의 영향을 형광 probe법으로 검색하였다. n-Alkanols는 SPMV 지질 이중층의 측방확산운동 범위와 속도를 농도 의존적으로 증가시켰고 1-nonanol까지는 탄소수가 두개 증가될 때마다 그 효력은 약 10배 가량 증가되었으나 탄소수 10개인 1-decanol의 효력은 오히려 감소되는 경향을 나타내었다.

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보수된 콘크리트의 재탄산화 열화에 대한 분석적 모델 (Analytical Deterioration Modelling for Recarbontion of Repaired Concrete)

  • 도정윤;김두기;송훈;조영국
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.217-218
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    • 2010
  • 본 연구에서는 탄산화에 의해 열화를 받은 콘크리트 부재의 보수 후 재열화과정을 Fick's 확산(diffusion) 제1법칙을 이용하여 모델링하였다. 여러 콘크리트 보수재 중 단면복구재에 의해 보수된 콘크리트 부재에 대한 이산화탄소에 재탄산화를 고려한 합리적인 예측식을 제시하였다. 연구결과는 보수재의 이산화탄소 확산 프로파일과 기존 구체콘크리트의 탄산화된 부분의 이산화탄소 확산 프로파일을 효과적으로 모델링할 수 있음을 보여줬다.

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Biomass Waste, Coffee Grounds-derived Carbon for Lithium Storage

  • Um, Ji Hyun;Kim, Yunok;Ahn, Chi-Yeong;Kim, Jinsoo;Sung, Yung-Eun;Cho, Yong-Hun;Kim, Seung-Soo;Yoon, Won-Sub
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제9권3호
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    • pp.163-168
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    • 2018
  • Biomass waste-derived carbon is an attractive alternative with environmental benignity to obtain carbon material. In this study, we prepare carbon from coffee grounds as a biomass precursor using a simple, inexpensive, and environmentally friendly method through physical activation using only steam. The coffee-derived carbon, having a micropore-rich structure and a low extent of graphitization of disordered carbon, is developed and directly applied to lithium-ion battery anode material. Compared with the introduction of the Ketjenblack (KB) conducting agent (i.e., coffee-derived carbon with KB), the coffee-derived carbon itself achieves a reversible capacity of ~200 mAh/g (0.54 lithium per 6 carbons) at a current density of 100 mA/g after 100 cycles, along with excellent cycle stability. The origin of highly reversible lithium storage is attributed to the consistent diffusion-controlled intercalation/de-intercalation reaction in cycle life, which suggests that the bulk diffusion of lithium is favorable in the coffee-derived carbon itself, in the absence of a conducting agent. This study presents the preparation of carbon material through physical activation without the use of chemical activation agents and demonstrates an application of coffee-derived carbon in energy storage devices.