• 제목/요약/키워드: organic/inorganic composite

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알루미늄 보레이트 나노휘스커를 이용한 향상된 절연성 및 기계적 특성을 가지는 고분자 복합체 제작 (Fabrication of Polymer Composite with Enhanced Insulation and Mechanical Properties using Aluminum Borate Nanowhiskers)

  • 최준혁;이상인;송기호;김태경;안창의
    • 한국분말재료학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.356-362
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    • 2023
  • Inorganic-organic composites find extensive application in various fields, including electronic devices and light-emitting diodes. Notably, encapsulation technologies are employed to shield electronic devices (such as printed circuit boards and batteries) from stress and moisture exposure while maintaining electrical insulation. Polymer composites can be used as encapsulation materials because of their controllable mechanical and electrical properties. In this study, we propose a polymer composite that provides good electrical insulation and enhanced mechanical properties. This is achieved by using aluminum borate nanowhiskers (ABOw), which are fabricated using a facile synthesis method. The ABOw fillers are created via a hydrothermal method using aluminum chloride and boric acid. We confirm that the synthesis occurs in various morphologies based on the molar ratio. Specifically, nanowhiskers are synthesized at a molar ratio of 1:3 and used as fillers in the composite. The fabricated ABOw/epoxy composites exhibit a 48.5% enhancement in mechanical properties, similar to those of pure epoxy, while maintaining good electrical insulation.

전기영동 디스플레이용 대전 복합입자의 제조 (Preparation of Charged Composite Particles for Electrophoretic Display)

  • 라해진;백정주;김지숙;김성수
    • 폴리머
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    • 제33권4호
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    • pp.347-352
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    • 2009
  • 전자종이 등 전기영동을 이용한 디스플레이 기술에 사용하기 위한 대전 입자를 유무기 복합 형태로 제조하였다. $TiO_3$$Co_3O_4$를 core 입자로 사용하여 Poly(methyl methacrylate)를 분산 중합으로 코팅하였다. 또한, 코팅 고분자에 charge moiety를 부여하여 $TiO_2$ core 입자는 양전하의 복합입자로 $Co_3O_4$ core 입자는 음전하의 복합입자로 제조하였다. 제조된 대전입자는 중합 후 구형의 형태를 갖게 되었음을 전자현미경을 통하여 확인을 하였다. 대전 복합입자를 전기영동에 사용하기 위하여 전기영동 유체와 유사한 밀도를 갖도록 조절하였다. $TiO_2$ 입자의 밀도는 고분자 코팅 전후 4.02 g/$cm^3$에서 1.44 g/$cm^3$로 변화하였고, $Co_3O_4$ 입자의 경우 입자의 밀도가 6.11 g/$cm^3$에서 1.49 g/$cm^3$로 변화하였다. Urea, melamine, formaldehyde를 벽물질로 하여 흑백 입자를 각각 포함하는 microcapsule을 in-situ polymerization 방법으로 제조하였으며, 균일한 크기와 투명한 microcapsule이 제조되었음을 video 현미경을 통하여 확인하였다.

Fiber Reinforced Inlay Adhesion Bridge

  • Cho, Lee-Ra;Yi, Yang-Jin;Song, Ho-Yong
    • 대한치과보철학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.366-374
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    • 2000
  • FRC/ceromer system provides the clinician with a durable, flexible, and esthetic alternative to conventional porcelain fused to metal crowns. FRC is the matrix which is silica-coated and embedded in a resin matrix. The ceromer material which is a second generation indirect composite resin contains silanized, microhybrid inorganic fillers embedded in a light-curing organic matrix. FRC/ceromer restoration has a several advantages: better shock absorption, less wear of occluding teeth, translucency, color stability, bonding ability to dental hard tissues, and resiliency. It has versatility of use including inlay, onlay, single crown, and esthetic veneers. With adhesive technique, it can be used for single tooth replacement in forms of inlay adhesion bridge. In single tooth missing case, conventional PFM bridge has been used for esthetic restoration. However, this restoration has several disadvantages such as high cost, potential framework distortion during fabrication, and difficulty in repairing fractures. Inlay adhesion bridge with FRC/ceromer would be a good alternative treatment plan. This article describes a cases restored with Targis/Vectris inlay adhesion bridge. Tooth preparation guide, fabrication procedure, and cementation procedure of this system will be dealt. The strength/weakness of this restoration will be mentioned, also. If it has been used appropriately in carefully selected case, it can satisfy not only dentist's demand of sparing dental hard tissue but also patient's desire of seeking a esthetic restorations with a natural appearance.

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플라스틱 기판의 Outgassing이 TCO 박막의 전기적 특성에 미치는 영향 (Out Gassing from Plastic Substrates Affect on the Electrical Properties of TCO Films)

  • 김화민;지승훈
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.961-968
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    • 2009
  • In this work, transparent conductive oxide(TCO) films such as $In_2O_3-SnO_2$(ITO) and $In_2O_3-ZnO$(IZO) were prepared on polyethylene naphthalene(PEN) and glass substrates by using rf-magnetron sputtering system. The TCO films deposited on PEN substrate show very poor conductivity as compared to that of the TCO films deposited on glass substrates. From the results of the residual gas analysis(RGA) test, this poor stability of plastic substrate is presumed to be caused by the deteriorated adhesion between the TCO films and the plastic substrate due to outgassing from the plastic substrate during deposition of TCO films. From our experiment, it is found that the vaporization of some defects in the plastic substrates deteriorate the adhesion of the TCO films to the plastic substrate, because the most plastic substrates containing the water vapor and/or other adsorbed particles such as organic solvents. Mixing of these gases vaporized in the sputtering process will also affect the electrical property of the deposited TCO films. Inorganic thin composite $(SiO_2)_{40}(ZnO)_{60}$ film as a gas barrier layer is coated on the PEN substrate to protecting the diffusion of vapors from the substrate, so that the TCO films with an improved quality can be obtained.

Feasibility of Recycling Residual Solid from Hydrothermal Treatment of Excess Sludge

  • Kim, Kyoung-Rean;Fujie, Koichi;Fujisawa, Toshiharu
    • Environmental Engineering Research
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    • 제13권3호
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    • pp.112-118
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    • 2008
  • Residual solid in excess sludge treated by hydrothermal reaction was investigated as raw material for its recycling. Treated excess sludge and residual solid were also focused on their content change during hydrothermal reaction. Two kinds of excess sludge, obtained from a local food factory and a municipal wastewater treatment process, were tested under various conditions. Following hydrothermal reaction, depending on the reaction conditions, biodegradable substrates in treated excess sludge appeared to increase. The separated residual solid was a composite composed of organic and inorganic materials. The proportion of carbon varied from 34.0 to 41.6% depending on reaction conditions. Although 1.89% of hazardous materials were detected, SiO2 (Quartz) was a predominant constituent of the residual solid. X-ray diffraction (XRD) experiments revealed that the residual solid was of a partially amorphous state, suggesting that the residual solids could be easily converted to stable and non harmful substances through a stabilization process. Thus, this technology could be successfully used to control excess sludge and its reuse.

차세대 리튬이차전지용 고체 전해질 기술 (Solid Electrolyte Technologies for Next-Generation Lithium Secondary Batteries)

  • 김광만;오지민;신동옥;김주영;이영기
    • 전자통신동향분석
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    • 제36권3호
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    • pp.76-86
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    • 2021
  • Technologies for lithium secondary batteries are now increasingly expanding to simultaneously improve the safety and higher energy and power densities of large-scale battery systems, such as electric vehicles and smart-grid energy storage systems. Next-generation lithium batteries, such as lithium-sulfur (Li-S) and lithium-air (Li-O2) batteries by adopting solid electrolytes and lithium metal anode, can be a solution for the requirements. In this analysis of battery technology trends, solid electrolytes, including polymer (organic), inorganic (oxides and sulfides), and their hybrid (composite) are focused to describe the electrochemical performance achievable by adopting optimal components and discussing the interfacial behaviors that occurred by the contact of different ingredients for safe and high-energy lithium secondary battery systems. As next-generation rechargeable lithium batteries, Li-S and Li-O2 battery systems are briefly discussed coupling with the possible use of solid electrolytes. In addition, Electronics and Telecommunications Research Institutes achievements in the field of solid electrolytes for lithium rechargeable batteries are finally introduced.

Sodium Lignosulfonate 표면처리가 탄산칼슘/폴리프로필렌 복합체에서 탄산칼슘의 분산에 미치는 영향 (Effect of Sodium Lignosulfonate Treatment on the Dispersion of CaCO3 in CaCo3/Polypropylene Composite)

  • 송준영;곽영제;정영진
    • 폴리머
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    • 제39권3호
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    • pp.382-387
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    • 2015
  • 본 연구에서는 탄산칼슘($CaCO_3$)의 폴리프로필렌에 분산과 탄산칼슘 입자의 크기가 폴리프로필렌의 결정성에 미치는 영향을 연구하였다. 무기물로 충전된 고분자복합재료는 일반적으로 취성(brittleness)의 문제를 가지고 있으며, 이러한 문제는 주로 무기물입자의 크기와 분산에 의해서 영향을 받는다. 따라서 탄산칼슘의 분산성을 향상시키기 위한 방법으로 sodium lignosulfonate(SLS)의 함량을 달리하면서 탄산칼슘을 전처리하고 이에 따른 분산효과를 고찰하였다. 그 결과 3 wt%의 SLS로 처리된 탄산칼슘은 미처리 탄산칼슘에 비해 우수한 분산성을 보였으며, 열분석에서도 빠른 결정형성능을 보였다. 이러한 결정형성능은 탄산칼슘 입자의 크기에 의해서도 영향을 받았으며, 입자의 크기가 커지면 용융과 결정화 과정에서의 엔탈피 출입이 줄어드는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과들은 무기물 고분자복합재료의 취성을 해결할 수 있는 단서를 제공한다고 할 수 있겠다.

Ceria 첨가에 따른 수전해용 공유가교 CL-SPEEK/Silane 4wt%/Cs-MoPA/Ceria 복합막의 특성 연구 (Study of Characteristic of Covalent Cross-linked SPEEK/Silane 4wt%/Cs-substituted MoPA/Ceria hybrid Membrane for Water Electrolysis)

  • 오승희;박대영;황성하;윤대진;오연선;문상봉;정장훈
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.561-569
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    • 2014
  • Ceria ($CeO_2$) was used to increase the durability of the membrane in the polymer electrolyte membrane water electrolysis (PEMWE) circumstance. The sulfonated polyether ether ketone (SPEEK) as polymer matrix was prepared in the sulfonation reaction of polyether ether ketone (PEEK) to improve electrochemical characteristics. After sulfonation reaction, the organic-inorganic blended composite membranes were prepared by means of sol-gel casting method with loading the highly dispersed $CeO_2$ and Cs-substituted molybdophosphoric acid (Cs-MoPA) with cross-linking agent (tetrapropyl orthosilicate). Consequently, the composite membrane CL-SPEEK/Silane 4wt%/Cs-MoPA/Ceria(1%) showed the improved characteristics such as 82% of water content, 0.11136 S/cm of proton conductivity at $80^{\circ}C$, 55.50 MPa of tensile strength and 4.37% of breeding out of MoPA.

에너지용 이온 교환 복합막 최근 연구 개발 동향 (Recent Developments in Ion-Exchange Nanocomposite Membranes for Energy Applications)

  • 황두성;티파니 청;통슈아이 왕;김상일
    • 멤브레인
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    • 제26권6호
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    • pp.432-448
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    • 2016
  • 최근 이온 교환 고분자 전해질 막을 활용한 고효율 에너지 전환 및 저장 장치에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 고분자 전해질 연료전지, 레독스 흐름전지 및 역전기투석 등 다양한 에너지 시스템에서 에너지 효율 향상을 위해 이온교환 전해질 막의 양/음이온의 선택적 수송 거동이 중요시되고 있다. 본 총설은 각각의 고효율 전해질 전지 시스템에 따라 요구되는 다양한 이온 교환막의 선택적 양/음이온 투과 거동의 한계점을 고찰하고, 한계를 극복하기 위한 다양한 구조의 고분자 이온 교환 복합막의 장점 및 단점을 정리하였다. 고분자 가교법 및 다공성 지지체 복합막 이외에 다양한 구조의 신규다공성 무기 나노입자를 유-무기 이온교환 복합막에 도입하는 시도가 이루어지고 있는 동시에, 이온 선택도 향상을 위한 다양한 형태의 표면 개질 방법이 개발되고 있으며, 이를 통해 이온 교환 복합막의 선택적 양/음이온 거동의 한계를 극복하는 전략을 제시하고 있다.

천연 고분자-칼슘 포스페이트 복합 박막 제조 (Preparation of Natural Polymer-CaP Composite Films)

  • 김가은;모만진;이우걸
    • 공업화학
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    • 제16권1호
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    • pp.112-116
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    • 2005
  • 본 연구에서는 생체재료 표면개질의 방법으로 유-무기 박막 형성에 관한 방법을 연구하였다. Collagen의 분해 시 얻어진 gelatin을 polystyrene 배양접시에 2 h 동안 흡착시켜 gelatin 흡착층을 형성하였다. Gelatin 흡착중에 calcium과 phosphorus 과포화 이온용액을 주입하여 calcium phosphate (CaP) 박막을 제조하였다. 박막 형성 초기에 박막의 핵들이 나타나는 것을 관찰하였다. 처리시간에 따라 CaP 박막에 성장하여 배양접시의 바닥표면 전체에 형성된 것을 볼 수 있었다. 형성된 gelatin/CaP 복합 박막의 특징은 3차원 공간에서 다공성이 높은 표면 구조를 형성하였다. Attenuated total reflectance Fourier transform infra-red spectroscopy (ATR-FTIR)을 이용하여 CaP 박막의 화학적 성질을 분석한 결과, 박막 형성 초기에는 무결정 형태의 박막이 형성되고, 시간이 경과됨에 따라 결정성이 약간 증가하지만, 결정성이 낮은 CaP에서 나타나는 흡수피크의 존재 등을 통하여 본 연구에서 제조한 CaP 박막은 poorly crystalline CaP 박막임을 확인하였다.