• 제목/요약/키워드: slurry stability

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Carbon-slurry 연료의 제조에 있어서 첨가제의 효과 (Additive Effect in the Preparation of Carbon-slurry Fuel)

  • 조민호;이대엽;한정식;이익모
    • 공업화학
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    • 제18권1호
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    • pp.64-70
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    • 2007
  • 분산성이 우수한 carbon-slurry 연료의 제조와 특성 분석을 하였다. Carbon-slurry 연료는 액체연료(Jet A-1)와 탄소 입자 그리고 적당한 첨가제를 혼합하여 얻었다. Carbon-slurry 연료의 분산성은 교반 온도, 탄소 입자의 특성 그리고 첨가제의 양과 종류 등에 따라서 달라진다. 특히 첨가제의 종류가 slurry 연료의 안정성에 가장 중요하였다. 다양한 음이온성, 양이온성, 비이온성 형태의 첨가제를 사용하여 carbon-slurry 연료의 분산성을 분석하였고, 이 결과 나트륨 염의 형태를 가진 음이온성 첨가제를 사용하였을 경우 carbon-slurry 연료의 분산성이 가장 우수하였음을 확인하였다. Carbon-slurry 연료의 분산성은 빛이 투과되는 광도 값을 측정하여 분석하였다.

상재하중의 영향을 고려한 Diaphragm Wall의 3차원 안정도 해석 (The Three -Dimensional Stability Analysis of the Diaphragm Wall under the Influence of External Loads)

  • 구자갑;이상덕;전몽각
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제7권3호
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    • pp.43-50
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    • 1991
  • 굴착 중 slurry로 지대되고 있는 상태에서 지하수와 상재하중의 영향을 고려한 diaphragm wall 의 안정도를 해석하기 위하여 Belt Piaskowski/kowalewski, Washbourne의 모델을 확장하고, 확장된 이론으로 프로그램 SL3D를 개발하였다. Washbourne의 모델에서는 Bell, Piaskowski / Kowalewski의 모델에 비해, 굴착깊이가 증가함에 따라 안정도가 매우 큰 폭으로 증가하고, 비교적 초기굴착단계에서 부터 안전측에 속한다. 또한 slurry의 밀도, 지하수위, 흙의 내부마찰각, trench의 길이,상재단위하중등이 안정도에 미치는 영향을 분석하였고, 이것을 근거로 nomogram을 작성하였다.

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연약지반에서의 쉴드 TBM 굴착시 막장면 안정성 평가를 위한 실험적 연구 (An Experimental Study on Shield TBM Tunnel Face Stability in Soft Ground)

  • 김용만;이상덕;추석연;고성일
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.47-51
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    • 2013
  • 본 논문은 연약지반 쉴드 TBM 축소 모형실험을 통하여 슬러리에 의해 가해지는 막장 지보압의 변화에 따른 터널 막장면 안정성 변화 양상을 파악하고자 토피고에 따라 0.5D, 0.75D, 1.0D, 1.25D, 1.5D의 총 5개 Case에 대하여 모형실험을 수행하였으며, 이론적인 터널 막장면 지보압 및 모형실험으로 선정된 적정 지보압 값을 상호 비교하였다. 암반 쉴드 TBM과 달리 연약지반 쉴드 TBM의 경우 균질한 지반조건임에 따라 모형실험으로부터 산정된 적정 지보압이 터널 심도에 따른 막장면 토압 및 수압으로부터 이론적으로 산정된 막장압 범위($P_{min}{\leq}P_{slurry\;pressure}{\leq}P_{max}$)와 잘 일치하고 있음을 확인하였다.

산화망간이 첨가된 혼합 연마제 실리카 슬러리의 산화막 CMP 특성 (Chemical Mechanical Polishing Characteristics of Mixed Abrasive Silica Slurry (MAS) by adding of Manganese oxide (MnO2) Abrasive)

  • 서용진
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1175-1181
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    • 2019
  • 논문에서는 1:10으로 희석된 실리카 슬러리에 산화망간(MnO2) 연마제를 첨가하여 재처리된 혼합연마제 슬러리(Mixed Abrasive Slurry; MAS)의 화학기계적연마(CMP) 특성을 연구하였다. 최적의 연마 성능을 갖는 슬러리를 설계하기 위해서는 높은 연마율, 하부층에 대한 적절한 연마선택비, 연마 후의 낮은 표면결함, 슬러리의 안정성 등을 얻어야 한다. 산화망간이 첨가된 MAS의 연마 성능은 연마율 및 비균일도와 같은 CMP 성능, 입도 분석, 표면 형상에 대해 평가하였다. 실험결과, 높은 연마율과 낮은 비균일도 측면에서 볼 때 원액 실리카 슬러리와 대등한 슬러리 특성을 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안하는 MnO2-MAS를 사용하면 고가의 소모재인 슬러리를 절약하는데 매우 유용할 것이다.

사파이어 웨이퍼 CMP 공정 신뢰성 향상을 위한 혼합 나노실리카 콜로이달 슬러리 (Mixed Nano Silica Colloidal Slurry for Reliability Improvement of Sapphire Wafer CMP Process)

  • 정찬홍
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제14권1호
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    • pp.11-19
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    • 2014
  • A colloidal silica slurry has been manufactured by mixing nano silica powders having different grain size to improve the reliability of Sapphire wafer CMP process. The main reliability problem of CMP process such as the breaking of wafer can be prevented by reducing the size of particles in a slurry. While existing commercial colloidal silica slurries are usually made of single grain size silica powder of about 120nm, in the present study 40nm and 100nm silica powders are mixed to achieve a similar removal rate. The new colloidal silica slurry showed wafer removal rate of $3.04{\mu}m/120min$ while that of a commercial colloidal silica slurry was $3.03{\mu}m/120min$. The roughness was less than $4{\AA}$ and scratch was 0. It is also expected that the reduction of the size of nano silica particles can improve the dispersion stability and prolong the useful life of the slurry.

The Evaluation of Ceria Slurry for Blank Mask Polishing for Photo-lithography Process

  • 김혁민;권태영;조병준;박진구
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.37.2-37.2
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    • 2011
  • 반도체공정에서 Photo-lithography는 특정 광원을 사용하여 구현하고자 하는 패턴을 기판상에 형성하는 기술이다. 이러한 Photo-lithography 공정에서는 패턴이 형성되어 있는 마스크가 핵심적인 역할을 하며 반도체소자의 전체적인 성능을 결정한다. 이에 따라 Photo-lithography용 마스크에 사용되는 Blank 마스크는 Defect의 최소화 및 우수한 평탄도 등의 조건들이 요구되고 있다. 이러한 Blank 마스크 재료로 광원을 효율적으로 투과시키는 성질이 우수하고 다른 재료에 비해 열팽창계수가 작은 석영기판이 사용되고 있다. 석영 기반의 마스크는 UV Lithography에서 주로 사용되고 있으며 그 밖에 UV-NIL (Nano Imrpint Lithography), EUVL (Extreme Ultra Violet Lithography) 등에도 이용되고 있다. 석영기판을 가공하여 Blank 마스크로 제작하기 위해 석영기판의 Lapping/Polishing 등이 핵심기술이며 현재 일본에서 전량 수입에 의존하고 있어, 이에 대한 연구의 필요성이 절실한 상황이다. 본 연구에서는 Blank 마스크제작을 위한 석영기판의 Polishing 공정에 사용되는 Ceria Slurry의 특성 연구 및 이에 따른 연마평가를 실시하였으며 첨가제의 조건에 따른 pH/Viscosity/Stability 등의 물리적인 특성을 관찰하여 석영기판 Polishing에 효율적인 Ceria slurry의 최적조건을 도출했다. 또한, 조건에 따른 Slurry의 정확한 분석을 위해 Zeta Potential Analyzer를 이용하여 연마입자의 크기 및 Zeta Potential에 대한 평가를 실시한 후 연마제와 석영기판의 Interaction force를 측정하였다. 상기 실험에 의해 얻어진 최적화된 연마 공정 조건하에서 Ceria slurry를 사용하여 연마평가를 실시함으로써 Removal Rate/Roughness 등의 결과를 관찰하였다. 본 연구를 통해 반도체 photo mask 제작을 위한 Ceria slurry의 주요특성을 파악하고 석영기판의 Polishing에 효율적인 조건을 도출함으로써 Lithography 마스크를 효율적으로 제작할 수 있을 것으로 예상된다.

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준 무연마제 슬러리를 아용한 Cu CMP 연구 (Study on Cu CMP by using Semi-Abrasive Free Slurry)

  • 김남훈;임종흔;엄준철;김상용;김창일;장의구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체 세라믹
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    • pp.158-161
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    • 2003
  • The primary aim of this study is to investigate new semi-abrasive free slurry including acid colloidal silica and hydrogen peroxide for copper chemical-mechanical planarization (CMP). In general, slurry for copper CMP consists of colloidal silica as an abrasive, organic acid as a complex-forming agent, hydrogen peroxide as an oxidizing agent, a film forming agent, a pH control agent and several additives. We developed new semi-abrasive free slurry (SAFS) including below 0.5% acid colloidal silica. We evaluated additives as stabilizers for hydrogen peroxide as well as accelerators in tantalum nitride CMP process. We also estimated dispersion stability and Zeta potential of the acid colloidal silica with additives. The extent of enhancement in tantalum nitride CMP was verified through anelectrochemical test. This approach may be useful for the application of single and first step copper CMP slurry with one package system.

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Infiltration characteristic of modified slurry and support efficiency of filter cake in silty sand strata

  • Sai Zhang;Jianwen Ding;Ning Jiao;Shuai Sun;Jinyu Liu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권2호
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    • pp.125-138
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    • 2023
  • To improve the understanding of infiltration characteristic of modified slurry and the support efficiency of filter cake in silty sand strata, the slurry infiltration (SI) and filter cake formation (FCF) were investigated in a laboratory apparatus. The water discharge and the excess pore pressure at different depths of silty sand strata were measured during SI. The relationship between permeability coefficient/thickness ratio of filter cake (kc/ΔL) and effective slurry pressure conversion rate of filter cake (η) were analyzed. Moreover, the SI and FCF process as well as the modification mechanism of CMC (carboxymethyl cellulose) were clarified. The experimental results indicate the formation of only external filter cake in the silty sand strata. The slurry particles obtain thicker water membrane after being modified by CMC, which blocks partial water path in filter cake and decreases the water discharge significantly. The silty sand excavated from tunnel face also contributes to the water discharge reduction. The kc of the external filter cake ranges from 3.83×10-8 cm/s to 7.44×10-8 cm/s. The η of the external filter cake is over 96%, which decreases with increasing kc/ΔL. A silty sand content within 10% is suggested during construction to ensure the uniformity of the filter cake.

DSS에서 $CeO_2$ 연마제의 첨가량과 분산시간이 TEOS 막에 미치는 특성연구 (A Study on the effect of TEOS film by Dispel8ion Time and Content of $CeO_2$ Abrasive)

  • 서용진;한상준;박성우;이영균;이성일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.487-487
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    • 2009
  • One of the critical consumables in chemical mechanical polishing (CMP) is a specialized solution or slurry, which typically contains both abrasives and chemicals acting together to planarize films. In single abrasive slurry (SAS), the solid phase consists of only one type of abrasive particle. On the other hand, mixed abrasive slurry (MAS) consists of a mixture of at least two types of abrasive particles. In this paper, we have studied the CMP characteristics of mixed abrasive slurry (MAS) retreated by adding of $CeO_2$ abrasives within 1:10 diluted silica slurry (DSS). The slurry designed for optimal performance should produce reasonable removal rates, acceptable polishing selectivity with respect to the underlying layer, low surface defects after polishing, and good slurry stability. The modified abrasives in MAS are evaluated with respect to their particle size distribution, surface morphology, and CMP performances such as removal rate and non-uniformity. As an experimental result, we obtained the comparable slurry characteristics compared with original silica slurry in the viewpoint of high removal rate and low non-uniformity.

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Studies on Multi-step Addition of NMP in (LiNi0.80Co0.15Al0.05) (NCA) Cathode Slurry Preparation and its Rheological, Mechanical Strength and Electrochemical Properties for Li-ion Cells

  • Vasudevarao Pasala;Satyanarayana Maddukuri;V. Sethuraman;Rekha Lankipalli;Devi Gajula;Venkateswarlu Manne
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제14권3호
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    • pp.262-271
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    • 2023
  • For electrode stability and the electrochemical performance of the Li-ion cell, it is essential that the active ingredients and unique additives in the polymer binder be well dispersed with the solvent-based slurry. The efficient procedure used to create the slurry affects the rheological characteristics of the electrode slurry. When successively adding different steps of Nmethyl-2-pyrrolidone (NMP) solvent to the cathode composition, it is evenly disseminated. The electrochemical performance of the Li-ion cells and the electrodes made with slurry formed by single step and multiple steps of addition of NMP solvent are examined. To preform rheological properties of cathode electrode slurry on Ni-rich Lithium Nickel-Cobalt-Aluminum Oxide (LiNi0.80Co0.15Al0.05) (NCA). Also, we investigate different step addition of electrode formation and mechanical strength characterization like peel strength. According to the EIS study, a multi-step electrode slurry has lower internal resistance than a single-step electrode slurry, which results in better electrical characteristics and efficiency. Further, microstructure of electrodes is obtained electrochemical performance in the 18650 cylindrical cells with targeted capacity of 1.5 Ah. The slurry of electrodes prepared by single step and multiple steps of addition of NMP solvent and its effect on the fabrication of 1.5 Ah cells. A three-step solvent addition on slurry has been found to be a lower internal resistance than a single-step electrode slurry as confirmed by the EIS analysis, yielding improved electrical properties and efficiency.