• 제목/요약/키워드: quartz glass

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LI$_2$O-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$계 유리의 catalytic crystallization에 미치는 열처리 효과 (The effect of heat treatment on catalytic crystallization in Li$_2$O-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$ glass system)

  • 박원규;이채현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.275-285
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    • 1996
  • The effect of heat-treatment on catalytic crystallization in $LI_2O-Al_2O_3-SiO_2$ glass system over its glass transition temperature was investigated. Glass composition $4Li_2O{cdot}22AL_2O_3{cdot}66SiO_2{cdot}2TiO_2{cdot}2.5ZrO_2{cdot}1.5P_2O_5{cdot}1.0Na_2O{cdot}1.0As_2O_3$ (wt%) was selected and heat-treated at different heating conditions to obtain transparent glass-ceramic. Nucleation and crystallization behaviour of this composition were estimated by differential thermal analysis (DTA) and X-ray diffractometer (XRD) and its thermal expansion coefficients were measured by Dilatometer. As a result, glass transition temperature was $730^{\circ}C$ and two maximum nucleation temperatures were estimated at $730^{\circ}C$ and 82$0^{\circ}C$ using JMA(Johson-Mehl-Avrami) equation by DTA. $ZrTiO_4$ $\beta$-Quartz solid solution and $\beta$-Spodumene crystals were identified by XRD. The optimum crystallization temperature was 92$0^{\circ}C$ and three step heating schedule was expected to be useful to obtain transparent glass-ceramic.

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E-beam 조사하에서 유리의 전하 측정 (Charge Accumulation in Glass under E-beam irradiation)

  • 김대열;최용성;황종선;이경섭
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.268-269
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    • 2008
  • Charging of spacecraft occurs in plasma and radiation environment. Especially, we focused on an accident caused by internal charging in a glass material that was used as the cover plate of solar panel array, and tried to measure the charge distribution in glass materials under electron beam irradiation by using a PEA (Pulsed Electro-Acoustic method) system. In the case of a quartz glass (pure $SiO_2$), no charge accumulation was observed either during or after the electron beam irradiation. On the contrary, positive charge accumulation was observed in glass samples containing metal-oxide components. It is found that the polarity of the observed charges depends on the contents of the impurities. To identify which impurity dominates the polarity of the accumulated charge, we measured charge distributions in several glass materials containing various metal-oxide components and calculated the trap energy depths from the charge decay characteristics of all glass samples.

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제조업체에서 발생하는 호흡성분진중 XRD와 FTIR를 이용한 결정형유리규산 농도의 분석 제2부 : 요업, 석재, 콘크리트, 유리, 연탄 및 기타사업장 (Analysis of Quartz Contents by XRD and FTIR in Respirable Dust from Various Manufacturing Industries Part 2 - Ceramics, Stone, Concrete, Glass and Briquets, etc.)

  • 김현욱;피영규;노영만;원정일
    • 한국산업보건학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.99-111
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    • 1999
  • The purpose of this study was to evaluate crystalline silica contents in airborne respirable dusts from various manufacturing industries and to compare analytical ability of two different methods of quantifying crystalline silica, X-ray diffraction(XRD) and Fourie transform infrared spectroscopy(FTIR). Various manufacturing industries with a history of having pneumoconiosis cases and also known to generate dusts containing crystalline silica were investigated. These industries include: ceramics, brick, concrete, and abrasive material etc. The personal respirable dust samples were collected using l0mm, Dorr-Oliver nylon cyclone equipped with 37mm, $5{\mu}m$ pore size. polyvinylchloride (PVC) filters as collection media. All samples were weighed before and after sampling and were pretreated according to the NIOSH sampling and analytical methods 7500, and 7602 for dust collection and quartz analysis. A total of 48 samples were collected from these industries. Initial analyses of these samples showed log-normal distributions for dust and quartz concentrations. Some results from ceramics and stone exceeded current Korean Occupational Exposure Limits. The average concentrations of personal respirable dust by cyclone were 0.43, 0.24, 0.26, 0.42, 0.53 and $0.29mg/m^3$ in ceramics, stone, concrete, glass, briquets, and others, respectively. A comparison of performance of two analytical methods for quantifying crystalline silica was performed using data from ceramics. The results showed that no significant difference was found between two methods for ceramics. The mean crystalline silica contents determined by XRD were 3.41 % of samples from briquets and 7.18 % from ceramics and were 2.58 % from concrete and 10.33 % from ceramics by FTIR. For crystalline silica analysis, two analytical techniques were highly correlated with $r^2=0.81$ from ceramics. Both cristobalite and tridymite were not detected by XRD and FTIR.

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XRR 박막 두께 표준물질 제작조건에 따른 구조적특성 연구

  • 유병윤;빈석민;오병성;김창수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.283-283
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    • 2011
  • 본 연구에서는 XRR 측정에 있어 박막두께 표준보급을 하기 위하여 표준물질을 이온빔 스퍼터링 증착법을 이용하여 제작하였다. 시편제작 시 공기 중 노출에 의해 산화가 되지 않는 산화물 박막과 산화물 기판을 선택하였다. 기판 및 타겟물질 등을 변화시키면서 제작된 시편의 특성을 살펴보았다. 사용된 타겟 물질로는 HfO2, Ta2O5, Cr2O3를 사용하였으며, 기판으로는 glass, sapphire, quartz, SiO2(1 ${\mu}m$-thermal oxidation)를 사용하였다. 산화물 타겟을 사용하여 증착 시 타겟 주위로 생기는 전하들의 charge build-up 되는 현상은 neutralizer를 사용함으로써 문제를 해결하였다. 제작된 시편은 XRR을 이용하여 측정하였고, XRR simulation과 curve fitting을 통하여 박막의 두께, 표면 및 계면의 거칠기, 밀도를 평가하였다. 기판으로 사용된 glass, quartz는 타겟 물질과 관계없이 표면 거칠기가 좋지 않아 XRR 반사율이 급격히 떨어지면서 측정되는 각도의 영역이 작아졌다. sapphire로 제작한 시편에서는 측정된 데이터와 simulation의 curve fitting이 양호하지 않았다. 이 문제는 현재 조사중에 있다. SiO2 기판으로 제작한 시편의 경우 타겟 물질과 관계없이 XRR curve fitting 결과가 양호 하였다. 그 중 Cr2O3의 결과가 다른 타겟 물질에 비해 x 2 값이 작았고 반사율 곡선에서의 거칠기와 진폭도 양호하였다. 위 연구결과로써 SiO2 기판을 사용한 Cr2O3 타겟 물질로 제작된 시편이 XRR 박막 두께 표준물질로써 적합한 것으로 판단된다.

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XRR용 두께 표준물질 제작을 위한 박막성장 및 특성평가

  • 유병윤;빈석민;김창수;오병성
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.141-141
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    • 2012
  • X-선 반사율 측정법(XRR)은 비파괴적인 측정방법과 수 nm의 두께를 정밀하게 측정할 수 있는 장점으로 인하여 반도체 산업현장에서 많은 관심과 연구가 이루어지고 있다. 이러한 XRR은 두께 분석 측정의 정밀도를 향상시키고 부정확한 결과를 방지하기 위하여 측정기기를 검증하고 보정할 수 있는 두께 표준물질을 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 XRR용 두께 표준물질을 이온빔 스퍼터링 증착방법을 이용하여 제작하였다. 두께 표준물질 제작에 있어 공기 중 노출에 의해 산화가 되지 않는 산화물 박막과 산화물 기판을 선택하였다. 후보물질은 glass, sapphire, quartz, SiO2기판과 HfO2, Ta2O5, Cr2O3 산화물 타켓을 이용하여 박막을 제작하였다. 제작된 후 보물질은 교정된 XRR을 통하여 박막의 두께, 계면 및 표면 거칠기, 밀도등 박막의 구조특성분석을 하였다. Glass, quartz의 경우 기판 표면 거칠기가 좋지 않아 제작된 샘플의 X-선 반사율 곡선이 급격히 떨어지면서 측정되는 각도의 영역이 작아졌다. Sapphire로 제작한 시편은 측정된 데이터와 simulation의 curve fitting이 양호하지 않았다. 이 중 SiO2기판을 사용하고 HfO2박막을 증착한 샘플이 다른 후보물질보다 XRR curve fitting 결과가 가장 양호하여 두께 표준물질로 응용하기에 적절하였다. 그리고 AFM (Atomic Force MicroScope)을 이용하여 기판의 거칠기 및 증착한 박막표면 거칠기 측정을 하였고, TEM (Transmission Electron Microscope)으로 두께 측정을 하여 XRR로 얻은 데이터와 비교하였다. 이러한 결과를 토대로 XRR용 두께 표준물질 제작할 수 있었고, 추후 불확도 평가 및 비교실험을 통하여 제작된 XRR용 두께 표준물질을 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

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Al2O3 유전체를 이용한 산소/공기 원료에 따른 오존발생기의 특성 (A Characteristic Analysis of Ozone Generator Using the Al2O3 Ceramic Dielectric According to Gas Type(O2/Air))

  • 박현미;송현직;박원주;이광식
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.76-81
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    • 2014
  • The ozone generation is commonly made with silent discharge method using quartz glass dielectric. In this paper, using $Al_2O_3$ dielectric to instead of the traditional quartz glass dielectric to improve the system efficiency is presented. The dielectric was manufactured as tube shape (Internal diameter${\times}$ Outside diameter: $11{\times}15mm$) using 99% $Al_2O_3$ ceramic. The characteristics of dielectric discharge and ozone generation were studied of experiments with variation of discharge power, discharge electrode space and rate of flow for supplied gas ($O_2$/Air). As the experimental results, in the same discharge space, the ozone concentration continuously increased with input power increasing, and ozone yield increased until saturation happened. Also, the expended power increased with discharge space extended due to discharge power increased. In additional, the ozone concentration of oxygen ozone was higher than air that was observed when using oxygen ozone in proposed experiments.

투명 결정화유리에 관한 연구 MgO-$Al_2O_3$-$SiO_2$계에 대하여 (A Study on the Transparent Glass-Ceramics on the MgO-$Al_2O_3$-$SiO_2$ System)

  • 박용완;김형준
    • 한국세라믹학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.406-414
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    • 1991
  • The composition of base glass was selected as MgO 8, Al2O3 24, SiO2 68 in weight percent. TiO2 and ZrO2 were added to the base glass to investigate their effects as nucleating agents. In the case of ZrO2 addition, the optimum temperature for nucleation, which was related to the precipitation of tetragonal ZrO2, was 80$0^{\circ}C$. The optimum growth condition for the crystal was 87$0^{\circ}C$ for 8 hrs, and the major crystal phases precipitated in the samples were $\beta$-quartz ss. and mullite. The light transmissivity turned out to be around 80 per cent. On the other hand, when the TiO2 was added, it was difficult to determine the nucleating temperature, because the samples turned easily into translucency during the heat treatment. Therefore, it was almost impossible to retain transparency in the samples. The light transmissivity was below 30 per cent.

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포항 법광사지 출토 녹유전의 자연 과학적 조사 (The Scientific Analysis of Floor Tile Excavated from the Beobgwangsa Temple Site in the Pohang)

  • 문환석;한민수;황진주;김호상
    • 고문화
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    • 60호
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    • pp.101-120
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    • 2002
  • 고대건축에 있어 중요부재로 사용되었던 전돌은 의장이 화려하고 섬세하여 통일신라시대에는 당${\cdot}$일본의 수준을 훨씬 능가하였다. 이 중 녹유전은 그 사용례가 특별한 건축물에 한정하여 사용하였으며 남겨진 자료 또한 소량일 뿐만 아니라, 현재까계 녹유전과 관련된 연구는 거의 이루어지지 않고 있어 분석을 시도하여 보았다. 조사된 녹유전은 통일신라시대의 가장 대표적인 포항 법광사지 출토 녹유전이다. 녹유전의 성분분석은 미소부X선회절분석기, 유도결합플라르마발광분석기, 미소부형광X선분석기, 열중량/시차별분석기/열이온화질량분석기의 방법으로 이루어졌다. 현미경관찰 결과, 단면구조는 대부분이 석영, 장석이며 주변에서 쉽게 관찰할 수 있는 보통의 점토입자로 구성되어 있었다. 태토의 성분 분석예는 거의 없음으로 기존에 조사 발표된 경주 및 장도 출토 토기와 비교하여 시 Al2O3와 Fe2O3가 조금 낮고 SiO2 성분이 더 높게 분석되었다. 또한 녹유의 성분분석 결과, PbO $70.2wt\%$를 함유한 순수한 납 유리질이었다. 전돌의 소성온도는 TG/DTA를 통해 $573^{\circ}C$에서의 흡열피크$(\alpha-quartz\rightarrow\beta-quartz)$$870^{\circ}C$에서 석영의 상전이$(\beta-quartz{\rightarrow}tridymite)$에 따른 발열피크가 관찰되었다. 이는 $900^{\circ}C$ 이전에는 특이한 열적 변화가 없고 이 온도 범위 이상에서 변화가 일어났다는 것을 의미하므로 $900^{\circ}C$ 이하에서 소성된 것이라 사료된다. XRD를 이용한 광물분석에서는 전형적인 점토광물인 quartz와 feldspar, muscovite peak가 동정되고, 고온 소성시 보여지는 tridymite, mullite와 cristobalite peak가 동정되지 않은 것으로 석영의 결정구조 변화에 따른 소성온도 추정으로 보아 $900^{\circ}C$ 이하의 저온소성으로 볼 수 있다. 전돌 녹유의 납동위원소비 분석결과는 한국중남-남부광산연과 일치하고 있으며, 따라서 포항 법광사지의 녹유전돌의 제작산지는 한반도 남부의 원료를 사용하여 제작했음을 추정할 수 있다.

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$Li_{2}O-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}$계 저팽창 결정화 유리의 특성 (The properties of a low expansion glass ceramics of $Li_{2}O-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}$ system)

  • 김복희;고정훈;남오정;강우진;이창훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.79-83
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    • 2009
  • 저열팽창계수를 갖는 재료를 개발하기 위하여 $Li_{2}O-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}$계 glass-ceramics를 제조하고 그 특성을 조사하였다. 이 계의 유리를 $775^{\circ}C$에서 2시간 가열하여 핵생성시키고 $825{\sim}900^{\circ}C$로 가열하여 2시간 결정화하였다. 결정화 유리의 결정구조는 단일상의 $\beta$-quartz solid solution($Li_{x}Al_{x}Si_{1-x}O_{2}$)이었고, 열팽창계수는 $25{\sim}300^{\circ}C$에서 $4.40{\times}10^{-7}{\sim}1.33{\times}10^{-6}K^{-1}$를, 그리고 $25{\sim}800^{\circ}C$에서는 $1.56{\times}10^{-6}{\sim}2.53{\times}10^{-6}K^{-1}$를 보였으며 저온 영역의 열팽창율보다는 고온 영역의 열팽창율이 더 높은 값을 보였다. 이 계의 결정화 유리의 기계적 강도는 결정화 온도에 의존하지 않고 대체로 110 Mpa의 높은 값을 보였다.

$UV-TiO_2$ 광촉매 반응기에 의한 미생물의 살균효과 (Killing Effects of $UV-TiO_2$ Photocatalytic System on Microorganisms)

  • 김중곤;신용국;이영상;김용호;김시욱
    • 미생물학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.130-136
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    • 2001
  • 두가지 형태(1단 반응기와 2단 반응기)의 UV-$TiO_2$광촉매 시스템과 3가지 형태의 $TiO_2$가 코팅된 촉매를 이용하여 미생물에 대한 살균효과를 살펴보았다. 첫번째 형태는 석영관에 $TiO_2$가 박막증착된 것이고 두번째 형태는 glass bead 표면에 $TiO_2$가 코팅된 형태이며 세번째는 alginate bead에 $TiO_2$가 혼합된 형태이다. 1분동안 UV를 조사하였을때 1단 반응기에서 $TiO_2$가 박막증착된 석영관과 $TiO_2$가 코팅된 glass bead의 살균효율은 각각 63.2%와 89.9%이었다. 반응기에 기포를 주입했을 때의 살균효율은 glass bead의 경우 95%로 기포를 주입하지 않았을 때의 90.6%보다 휠씬 효과적이었다. 기포를 주입하면서 광촉매로 alginate bead에 $TiO_2$가 혼합된 것을 이용하였을 경우의 살균효율은 86%이었다. $TiO_2$가 코팅된 glass bead를 이용한 반응기에 기포를 주입하면서 $H_2$$O_2$를 처리하였을 때의 살균정도는 미량농도에서도 매우 효과적이었다. 1단 반응기보다 2단 반응기에서의 살균효율이 더욱 증가하였으며 E. coli에 대한 살균효과가 S. cerevisiae보다 더 높게 나타났다.

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