Porous polytetrafluoroethylene (PTFE) thin films are fabricated by spin-coating using a dispersion solution containing PTFE powders, and their crystalline properties are investigated after thermal annealing at various temperatures ranging from 300 to $500^{\circ}C$. Before thermal annealing, the film is densely packed and consists of many granular particles 200-300 nm in diameter. However, after thermal annealing, the film contains many voids and fibrous grains on the surface. In addition, the film thickness decreases after thermal annealing owing to evaporation of the surfactant, binder, and solvent composing the PTFE dispersion solution. The film thickness is systematically controlled from 2 to $6.5{\mu}m$ by decreasing the spin speed from 1,500 to 500 rpm. A triboelectric nanogenerator is fabricated by spin-coating PTFE thin films onto polished Cu foils, where they act as an active layer to convert mechanical energy to electrical energy. A triboelectric nanogenerator consisting of a PTFE layer and Al metal foil pair shows typical output characteristics, exhibiting positive and negative peaks during applied strain and relief cycles due to charging and discharging of electrical charge carriers. Further, the voltage and current outputs increase with increasing strain cycle owing to accumulation of electrical charge carriers during charge-discharge.
(Na, K) $NbO_3$ thick film was successfully achieved using a sol-gel coating process with the addition of polyvinylpyrrolidone (PVP) to a metal alkoxide solution. The transparent coating solution, mixed with Nb:PVP = 1:1 in a molar ration, was synthesized by evaporating the solvent to over 62.5 wt%. Additive PVP increased the viscosity of the solution so that the coating thickness could be enhanced. The thickness of the (Na, K) $NbO_3$ film assisted by PVP was ca. 320 nm at the time of deposition; this value is four times thicker than that of the sample fabricated without PVP. Also, due to PVP binding with the OH groups of the metal alkoxide, the condensation reaction in the film was suppressed. The crystalline size of the (Na, K) $NbO_3$ films assisted by PVP was ca. 15 nm smaller than that of the film fabricated without PVP. After the sintering process at $700^{\circ}C$, the (Na, K) $NbO_3$ films were mainly composed of randomly oriented (Na, K) $NbO_3$ phase of perovskite crystal structure, including a somewhat secondary phase of $K_2Nb_4O_{11}$. However, by adding PVP, the content of the secondary phase became quite smaller than that of the sample without PVP. It was thought that the addition of PVP might have the effect of restraining the loss of potassium and that PVP could hold metalloxane by strong hydrogen bonding before complete decomposition. Therefore, the film thickness of the (Na, K) $NbO_3$ films could be considerably advanced and made more crack-free by the addition of PVP.
A preparation process's conditions of aqueous sol which contains anatase-type nano titania particles with photocatalyic properties was established by using Yoldas process, so called, DCS(Destabilization of Colloidal Solution) process in this study. And crystal size change and phase transformation of titania particles in aqueous titania sol depending on reaction conditions was investigated by a light scattering method and XRD analysis of frozen dried powders, respectively. This sol with photo catalytic nano titania particles was used to the following hydrophilic hybrid coating film's fabrication and its properties was evaluated. Subsequently, for coating film using the above mentioned aqueous titania sol, non-aqueous titania sol was prepared without any chemical additives and its time stability according to aging time was investigate. By using the above mentioned aqueous titania sol and non-aqueous sol, a complex oxide coating sol for metal and ceramic substrate and a organic-inorganic hybrid coating sol for polymer substrate was prepared and it's hydrophilicity depending on UV irradiation conditions was evaluated. As a conclusions, the following results were obtained. (1)Aqueous titania sol The average particle size of titania in formed aqueous titania sol was distributed between 20$\sim$90nm range depending on reaction conditions. And the crystal phase of titania powders obtained by frozen drying method was changed from amorphous state to anatase and subsequently transformed to rutile crystal phase and it is attributed to concentration gradient in aqueous sol. (2)Non-aqueous titania sol Non-aqueous titania sol was prepared using methanol as a solvent and a little distilled water for hydrolysis and nitric acid as a catalyst were used. The obtained non-aqueous titania sol was stable at room temperature for 20 days. Additionally, non-aqueous titania sol with addition of chealating reagent such as acethylaceton and ethylene glycol prolonged the stability of sol by six months. (3)Complex sol and hybrid sol with super hydrophilicity The above mentioned aqueous titania sol as a main photocataylic component and non-aqueous titania sol as a binder for coating process was used to prepare a complex sol used for metal, ceramic and wood material substrate and also to prepare the organic-inorganic hybrid sol for polymer substrate such as polycarbonate and polyethylene, in which process APMS(3-Aminopropyltrimethoxysilane), GPTS(3-Glycidoxypropyl-trimethoxysilane) as a hydrophilic silane compound and HEMA(2-Hydroxyethyl methacrylate) as a forming network in hybrid coating film were used. The hybrid coating film such as prepared through this process showed a superhydrophilicity below 1$10^{\circ}$ depending on processing conditions and a pencil's hardness over 6 H.
Dental Ni-Ti files must ensure stability and resistance to fatigue fracture. DLC and ta-C were coated to remove defects on the surface and ensure stability, and the surface characteristics were investigated. When coated with DLC, it was black, and in case of ta-C coating, it was blue-black. Scratches, which are defects caused by mechanical processing, were formed on the surface of the un-coated Ni-Ti file from the end of the file along the direction of processing, with the Pro-file appearing in the vertical direction and the K-file appearing in the file direction. Scratches were reduced on the coated surface, and the surface roughness was greatly reduced after coating compared to before coating. The un-coated Ni-Ti file had the lowest hardness, the DLC-coated file had the highest hardness, and ta-C showed relatively high hardness. The elastic modulus of the DLC coating film was high, and the ta-C elastic modulus was low. The adhesion of the DLC coating film tended to be higher than that of ta-C, and the wear loss amount of DLC coating of taC was lower. The corrosion potential of the ta-C coating increased significantly, and the corrosion current density decreased.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제2권2호
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pp.83-90
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2008
Permeability to vapor and water among other performances required for finishing materials is dealt with in this study. The relative moisture content of concrete coated/covered with a finishing material was experimentally investigated while changing the environmental conditions including temperature, relative humidity, and rainfall. An organic paint (water-based urethane), organic synthetic resin emulsion-type film coating (film coating E), and inorganic porcelain tiles were selected as the finishing materials. When compared from the aspect of vapor and water permeability, the vapor permeability and water permeability of water-based urethane were high and low, respectively; those of film coating E were high and high, respectively; and those of porcelain tiles were low and low, respectively. This means that the moisture state of concrete structures is governed not only by the environmental conditions but also by the performance of finishing materials. It is therefore of paramount importance to appropriately select a finishing material to address the specific deteriorative factors involved in the concrete structure to be finished.
Acoustic emission (AE) sensor was used to evaluate the wear-life of CrN-coated steel disks with 1 $\mu\textrm{m}$ and 4 $\mu\textrm{m}$ coating thickness. The relationship between Af and friction signal from scratch test and sliding test was investigated. The first spatting of CrN film was detected by AR signals in the early stage of coating failures, and overall failures by friction signals. Therefore, the conservative design for coating-life should be done using the results of AE signals. Using the percent contact load, the ratio of sliding normal load to the critical scratch load and the number of cycles to failure was measured to predict the wear-life of CrN film. On the wear-life dia-gram the percent contact loads and the number of cycles to failure showed a good linear relationship on the log coordinate. As the load percentage was decreased, the diagram showed that the wear-limits, at which the coated steels survived more than 35,000 cycles, were about 4∼5% of the critical scratch loads.
Colloidally stable organic-inorganic (O-I) hybrid nanoparticles could be prepared using an alkoxysilanefunctionalized amphiphilic polymer (AFAP) precursor. O-I hybrid sols could maintain colloidal stability for six months even at 45% solid content and be coated onto glass as well as PET film to form transparent O-I hybrid films. The formation of O-I hybrid nanoparticles dispersed in cured coating films could be confirmed using scanning electron microscopy. The cured coating film showed 3H and 5H pencil hardness on PET and glass, respectively. Nanoindentation measurements also showed that their modulus and hardness was varied with the type of AFAP used in its preparation.
Crack-free hard coating siIica films were prepared by sol-gel processfrom twokinds of silicon alkoxide (tetra-ethoxysilane and methyltrimethoxysilane) and two kinds of alcohol (methanol and isopropyl alcohol) with an acid catalyst,acetic acid. A silicate framework of the precursor solution was investigated by infrared spectros-copy (IR) in the process of hydrolysis and condensation. Theextent of the condensation in the intermediates was elucidated by gel permeation chromatography (GPC) and 29Si-NMR spectroscopy. The hard coating films werecharacterized by IR,scanning electron microscope (SEM), thermo gravimetric analyzer (TGA) and dif-ferential scanning calroimeter (DSC). The synthetic condition for the crack-free and transparent silica film for-mation was optimized interms of starting materials for the precursor solution as well as preparation method of the silica film.
한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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pp.1071-1074
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2005
TAC film is an indispensable optical component that protects the polarizing PVA (polyvinyl alcohol) film from being deteriorated and gives high durability, due to its unique features. The newly developed technology of controlling the birefringence of TAC film, together with the coating technology of a discotic material layer, enables excellent viewing angle characteristics and a cost-effective roll-to-roll polarizer manufacturing process.
투명한 플라스틱 필름의 표면경도를 향상시키기 위하여 유-무기 하이브리드 코팅 용액을 졸-겔 공정을 이용하여 합성하였다. 무기성분으로 콜로이드 실리카와 유기성분으로 PMMA, 유-무기 성분 간의 결합력을 향상시켜 하이브리드 코팅 층의 특성을 더욱 향상시키기 위하여 실란커플링제로서 vinyl trimethoxy silane (VTMS)과 [3-(metha cryloyloxy)] propyl trimethoxy silane (MAPTMS)를 이용하였고, 알콕시 실란의 종류, 콜로이드 실리카/PMMA의 함량비 등의 반응조건에 따라 콜로이드 실리카/PMMA 졸을 합성하였다. 이러한 졸을 PET 필름에 바코팅시키고, 열경화 시켜 하드코팅막을 제조하여 물리적 화학적 특성을 조사하였다. PMMA에 비해서 하이브리드 형태에서 코팅 막의 연필경도와 기재와의 부착력이 우수하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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