• 제목/요약/키워드: nucleation agent

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타이타니아 단섬유상의 석출이 결정화유리의 마모특성에 미치는 영향 (Effects of Titania Whisker Precipitation on Wear Property of the Glass-Ceramic)

  • 이경호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.192-202
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    • 1996
  • In Li0.4Ca0.05AlP0.5Si0.75O4.5 composition glass, glass-ceramic having a near 100% crystallinity after nucleation heat treatment of 74$0^{\circ}C$/2 h and crystallization heat treatment of 90$0^{\circ}C$/2 h and in-situ TiO2 whisker reinforced glass-ceramic after heat treatment of 105$0^{\circ}C$ for 20 h were fabricated with the addition of 4% TiO2 as a nucleating agent. With these materials a ball-on-disc type wear test was conducted in order to examine the effect of TiO2 whisker prepcipitation on ambient and high temperature wear properties of the glass-ceramic. Wear test results indicated that all specimens exhibited micro-fracture wear mechanism in ambient temperature. As temperature increased the wear rates of the materials were increased. However the in-situ TiO2 whisker reinforced glass-ceramic exhibited the lowest wear rate over the test temperature range. This resulted from the improvement of harness and fracture toughness of the material as the glass converted into the glass-ceramic followed by precipitation of TiO2 whiskers throughout the glass-ceramic matrix.

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Influence of Amorphous Polymer Nanoparticles on the Crystallization Behavior of Poly(vinyl alcohol) Nanocomposites

  • Lee, Kyung-Jin;Lee, Ji-Hye;Hong, Jin-Yong;Jang, Jyong-Sik
    • Macromolecular Research
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    • 제17권7호
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    • pp.476-482
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    • 2009
  • The crystallization behavior of poly(vinyl alcohol) (PVA) in the presence and absence of polypyrrole nanoparticles (PPy NPs) was investigated in terms of the heterogeneous nucleation effect of PPy NPs using FTIR, X-ray diffraction, differential scanning calorimeter and polarized optical microscope analysis. PPy NPs were prepared by dispersion polymerization method stabilized by PVA in aqueous solution. A polymer nanocomposite with uniform dispersity could be readily obtained due to the enhanced compatibility between the filler and matrix. Compared with the PPy NP-absent PVA, the PPy NP/PVA nanocomposite exhibited an enhanced degree of crystallinity. The degree of crystallinity increased up to 17% at the PPy NP concentration of 1 wt%, compared to the pristine PVA. The PPy NP acted as an effective nucleating agent during the crystallization process, thereby enhancing the degree and rate of crystallization. The kinetics study of the crystallization also revealed the decreased value of the Avrami coefficient in the case of the PPy NP/PVA nanocomposite.

Concurrent Electrocatalysis and Sensing of Hydrazine and Sulfite and Nitrite Ions using Electrodeposited Gold Nanostructure-Modified Electrode

  • Seo, Yeji;Manivannan, Shanmugam;Kang, Inhak;Shin, Woo-Seung;Kim, Kyuwon
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제8권1호
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    • pp.25-34
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    • 2017
  • Concurrent electrocatalysis and sensing of hydrazine, sulfite ions, and nitrite ions in a mixture were studied using electrodes modified by electrodeposited Au nanostructures (NSs). The ${\beta}$-cyclodextrin-mixed silicate sol-gel composite was drop-casted on the electrode surface and nucleation guided by ${\beta}$-cyclodextrin occurred, followed by the electrodeposition of Au NSs. The additive, ${\beta}$-cyclodextrin, played an evident role as a structure-directing agent; thus, small raspberry-like Au NSs were obtained. The modified electrodes were characterized by surface characterization techniques and electrochemical methods. The Au NSs-modified electrodes effciently electrocatalyzed the oxidation of toxic molecules such as hydrazine and sulfite and nitrite ions even in the absence of any other electron transfer mediator or enzyme immobilization. Well-resolved oxidation peaks along with decreased overpotentials were noticed during the electrooxidation process. The fabricated Au nanostructured electrode clearly distinguished the electrooxidation peaks of each of the three analytes from their mixture.

단열 발포 폴리올레핀계 구조체의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of the Adiabatically Expanded Polyolefin Structured Foams)

  • 황준호;김우년;전재호;곽순종;황승상;흥순만
    • 폴리머
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    • 제29권6호
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    • pp.605-612
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    • 2005
  • 폴리올레핀계 공중합체 수지인 polypropylene-polyethylene-(1-butene) 미발포 수지에 부탄 가스를 물리적 발포제로 이용하여 단열 팽창시킨 발포체의 등온 결정화 거동을 DSC(differential scanning calorimeter)와 편광 현미경을 이용하여 고찰하였으며, 얻어진 결과는 Avrami 식을 이용하여 해석하였다. 발포체의 결정화 반감 시간이 미발포체의 결정화 반감 시간보다 짧고 핵 생성 속도 증가에 따른 nucleation density증가 및 구정 성장 속도가 더 빠름이 발견되었는데, 이는 가공 공정 중의 분자량 감소보다는 단열 팽창 과정에서 진행되는 연신 배향 결정화에 의해 결정화 속도가 증가하였기 때문인 것으로 사료된다. 또한, 단열 구조 발포체는 직경 30 $\mu$m 이하의 균일한 closed cell 형태를 나타내고 있음을 SEM 을 이용하여 관찰하였고, 발포체의 물성은 미발포체에 비해 단열성이 크기 때문에 열전도도가 감소하였고 압축강도는 발포비가 증가할수록 감소하는 것을 알 수 있었다.

고밀도 자기기록용 Ba-Ferrite 분말의 자기적 물성과 입자특성에 미치는 $Co^{+2}$$Ti^{+4}$의 효과 (The Effects of Substituted $Co^{+2}$ and $Ti^{+4}$ Cations on Magnetic Properties and Particle Characteristics of Ba-Ferrite Powder for Use in High Density Magnetic Recording)

  • 홍양기;박상준;정홍식
    • 한국자기학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.275-280
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    • 1995
  • Ba-Ferrite의 높은 보자력을 제어할 목적으로 $Fe^{+3}$의 일부를 2가 이온과 4가 혹은 5가 이온인 dopants로 치환할때 치환이온의 종류와 그 치환량에 따라 자기적 물성 과 입자특성은 매우 다르게 나타난다. $co^{+2}$의 치환은 magneto-plumbite 구조중 R-block내 치환과 과잉의 S-block 생 성을 촉진시켜 Ba-ferrite의 높은 보자력을 효과적으로 감소시키고 더 높은 포화자화 값을 나타내지만, 입자크기 및 그 분포 뿐만아니라 보자력의 분포도도 불균일하게 만드는 단점이 있다. $Ti^{+4}$의 치환은 포화자화값을 감소시키지만 보자력의 감소에도 상당한 영향을 미치고 있다. 또한 $Ti^{+4}$는 비정질체내에서 핵생성 촉진제로서 입자크기 및 판상비를 효과적으로 감소시키며, $Co^{+2}$에 의한 과잉의 S-block의 생성량을 줄여 자기적 물성을 균일하게 하는 작용을 하고 있다. 따라서 2가 이온과 4가 이온의 치환량 결정은 더 높은 포화자화값을 얻기 위해서 과잉의 2가 이온을 사용한다거나 원자가 보상을 위해 동등량으로 치환하기보다는 자기적 물성과 입자특성을 고려하여 최적화되어야 한다.

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초음파 수상 그래프팅을 이용하여 개질된 MWCNT가 첨가된 PVA 나노복합체의 전기적, 기계적 물성 (Mechanical and Electrical Properties of PVA Nanocomposite Containing Sonochemically Modified MWCNT in Water)

  • 김영선;김민재;최진규;심상은
    • 폴리머
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    • 제39권1호
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    • pp.136-143
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    • 2015
  • 초음파를 이용하여 poly(vinyl alcohol)(PVA)를 multiwalled carbon nanotube(MWCNT) 표면에 수상 그래프팅하였고, 개질된 MWCNT를 이용하여 PVA와 나노복합체를 제조하였다. PVA로 개질된 MWCNT는 PVA 매트리스에 높은 친화성을 띠고, 우수한 분산성을 가지며, 그 복합체는 균일한 물성을 가지고 있었다. 이로 인하여 0.1 wt% 함량의 MWCNT 첨가시에 전기전도도의 percolation threshold이 관찰되었다. 개질한 MWCNT를 3.0 wt%로 사용한 복합체는 순수 PVA 대비 인장강도는 약 50%, 파단 연신율은 약 430%, 모듈러스는 약 100% 증가하였다. 또한 개질된 MWCNT는 PVA 매트리스에 핵제로 작용하여 5.0 wt% 첨가 시, 결정화온도를 $8.5^{\circ}C$ 증가시키고 결정화도는 11.5% 증가하였다.

폴리락트산/폴리카프로락톤 블렌드의 결정화 거동 (Crystallization Behavior of Poly(lactic acid) / Poly($\varepsilon$-caprolactone) Blends)

  • 이종록;천상욱;강호종
    • 폴리머
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    • 제27권4호
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    • pp.285-292
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    • 2003
  • 폴리락트산/폴리카프로락톤 (PLA/PCL) 블렌드의 조성비에 따른 상용성 및 결정화 거동을 살펴보았다. 특히 triphenyl phosphite (TPP)가 반응 상용화제로써 이들 블렌드의 상용성과 결정화 거동에 미치는 영향을 중점적으로 고찰하였다. PLA/PCL 블렌드의 열적 특성을 살펴보아 이들 블렌드가 비상용성 블렌드임을 확인하였으며 블렌드의 조성비에 따라 상용성 정도가 달라졌다. 블렌드에 TPP를 첨가하는 경우 TPP가 반응 상용화제로 작용하여 블렌드의 상용성을 증가시키며 상용화제 함량 증가에 따라 상용성이 우수해졌다. PLA에 PCL을 첨가하는 경우, 블렌드 조성비에 따른 비상용 특성에 의한 계면 형성이 구정 형성에 필요한 기핵 발현 정도를 변화시켜 결정화 속도가 달라졌다. TPP는 이들 블렌드의 상용성의 개선과 동시에 구정 성장을 촉진하여 PLA의 결정화 속도를 증가시킴을 확인하였다.

과공정 Al-Si 합금의 초정 Si 미세화에 미치는 냉각속도와 P 첨가량의 영향 (Effect of Cooling Rate and the Amount of P Addition on the Refinement of Primary Si in Hypereutectic Al-Si Alloy)

  • 한상봉;김지훈;류봉선;박원욱;예병준
    • 한국주조공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.347-355
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    • 1997
  • It is well known that the coarse primary Si in hypereutectic Al-Si alloys deteriorate castability, machinability, and mechanical properties. So, many treatment has been tried to refine the primary Si increasing cooling rate and adding refinement agent. Therefore. the purpose of our work was the observation of the effect on the refinement of primary Si and the analysis of the trend to apply to the casting process by changing the amount of P addition and the cooling rate while fixing the temperature at $750^{\circ}C$ of P addition and the type of AlCuP. In the condition of amount of P addition was fixed, primary Si was finer as cooling rate increased but in case of cooling rate was fixed, the effect of refinement was resisted as incersed the amount of P addition. At a relatively slow cooling rate of $22^{\circ}C/sec$, refinement was governed by the amount of P addition rather than cooling rate. At elevated cooling rate of $51^{\circ}C/sec$ and $99^{\circ}C/sec$, the undercooling due to faster cooling rate promoted nucleation of primary Si rather than P addition more significantly.

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태양전지용 다결정실리콘 웨이퍼의 표면 처리용 텍스쳐링제 (Texturing Multi-crystalline Silicon for Solar Cell)

  • 임대우;이창준;서상혁
    • 공업화학
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    • 제24권1호
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    • pp.31-37
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    • 2013
  • 텍스쳐링에 의해 실리콘 웨이퍼의 표면반사율을 감소시키는 것은 실리콘 태양전지의 효율향상을 위해 매우 중요한 공정이다. 본 연구에서는 에칭속도 제어를 위해 촉매제를 포함한 산 용액으로 텍스쳐링 처리한 웨이퍼의 표면효과와 그 태양전지 특성을 평가 고찰하였다. 텍스쳐링 전 $HNO_3-H_2O_2-H_2O$ 용액의 전처리는 표면반사율의 초기 저감효과를 가져왔다. 이는 산화특성에 의해 유기 불순물이 제거되고 텍스쳐링을 위한 핵의 생성에 기인한다고 할 수 있다. 이후 공정에서 불산/질산 용액에 인산 및 초산과 같은 완충제를 첨가한 혼합용액을 제조하고, 적정 농도 조합과 그 처리시간의 최적화를 통해 개선된 텍스쳐링 효과를 얻을 수 있었으며 이 효과는 표면반사율 감소를 통해 확인할 수 있었다. 이렇게 제조된 실리콘 웨이퍼에 반사방지막 코팅 후 태양전지를 제작하여 그 변환효율을 측정한 결과 16.4%의 양호한 특성을 나타냈다. 이는 개선된 텍스쳐링 처리에 의해 저감된 표면특성에 의한 단락전류의 증가에 기인한 것으로 추정된다.

$Na_2O-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2$계 Glass-Ceramics에 있어서 Bulk Crystallization에 관한 연구 (The Study on the Bulk Crystallization in $Na_2O-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2$ Glass-Ceramics)

  • 강원호;이정호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.20-32
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    • 1992
  • $Na_2O-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2$계를 기본조성으로 하여 $Na_2O$$Li_2O 0.05wt%, $K_2O$를, CaO에 MgO 12.0wt%, ZnO 6.0%를 각각 치환하여 조성을 선정하였다. 기본 유리조성의 결정상은 wollastonite이고, 치환된 조성들은 diopside, diopside.tremolite의 혼정이 나타났다. $Na_2O$$Li_2O$로 치환한 시편은 열팽창계수가 감소하였지만 CaO를 ZnO로 치환한 시편은 열팽창 계수가 증가하였다. 곡강도에 있어서는 치환에 따라 모두 증가시켰다. 핵행성제로 $ZrO_2$CaF_2$를 각각 1~2wt%의 변화를 시켜본 결과 핵형성제 $ZnO_2$$CaF_2$가 1:1, 1:2인 시편은 $1000~1050^{\circ}C$온도에서 급격한 결정성장을 보였으며 1:2시편이 가장 낮은 열팽창 계수값을 나타냈다. 곡강도는 모두 $1000~1050^{\circ}C$의 결정화 온도 범위에서 높은 강도를 나타내었다. 결정화에 필요한 활성화 에너지는 Ozawa와 Kissinger식으로 plot하여 각각 55.24kcal/mol과 53.05kcal/mol이다.

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