• 제목/요약/키워드: surface rheological properties

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탄소계 나노소재를 적용한 시멘트 페이스트 복합체의 유변학적 특성에 대한 연구 (Experimental Study on the Reological Properties of Carbon Nano Materials as Cement Composites)

  • 김원우;문재흠;양근혁
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.227-234
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    • 2022
  • 본 연구에서는 탄소계 나노소재를 적용한 시멘트 페이스트 복합체의 유변학적 특성을 실험적으로 분석하였다. 탄소계 나노소재인 산화그래핀과 탄소나노튜브의 사용성을 고려하여 수용액 상태로 혼입한 굳기전 시멘트 페이스트에서 흐름성 및 레올로지를 측정하였다. 그리고 굳은 시멘트 페이스트 복합체는 만능재료 실험기를 활용하여 압축강도 측정을 검토하였다. 산화그래핀은 수용액 상태로 혼입하였을 때 혼입율 상승 시 흐름성이 감소하고 소성 점도와 전단응력이 급격하게 증가하였다. 탄소나노튜브 수용액도 동일한 경향성을 가졌으나 시멘트 중량대비 0.2 % 미만을 혼입한 경우 산화그래핀과 비교하여 상대적으로 증가율이 낮게 측정되었다. 이는 판상형 형태인 그래핀의 비표면적이 커서 시멘트 페이스트의 흐름성을 감소시키고 소성 점도와 전단응력을 상승시키는 것으로 판단된다. 탄소나노튜브 수용액은 0.2 %이상 혼입 시 소성점도가 일반배합 대비 2.16배 수준으로 급격히 상승하며 전단응력도 상대적으로 높게 측정되었다. 이는 탄소나노튜브의 혼입량이 과혼입 되면서 시멘트 페이스트 내에서 분산이 제대로 되지 않아 탄소나노튜브 간의 뭉침으로 인한 응집효과로 판단된다. 압축강도는 그래핀 혼입시 강도 상승율이 미미하였으며, CNT는 최대 약 12 %의 상승효과가 있음을 확인하였다. 따라서 탄소계나노소재 적용 시 상대적으로 CNT를 사용할 경우가 사용 가능성이 높을 것으로 판단되나 최대 혼입량 및 분산에 사용될 계면활성제에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

폴리아미드계 수지를 이용한 핫멜트 접착제의 기능 향상 -(I) 접착제의 물성- (Functional Improvement of Hot Melt Adhesive Using Polyamide Type Resin -(I) Physical Properties of Adhesives-)

  • 전영식;홍영근;정경호
    • 공업화학
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    • 제7권1호
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    • pp.194-202
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    • 1996
  • 기존의 ethylene-vinyl acetate 핫멜트 접착제는 시간에 따른 크리프 특성과 내열성 등의 한계로 사용에 제한이 있으므로 물성의 향상을 위해 폴리아미드계 수지를 이용한 새로운 핫멜트 접착제 개발에 관하여 연구하였다. 폴리아미드 단일중합체의 경우 융점과 용융점도가 매우 높기 때문에 대신 나일론6, 나일론66, 나일론12로 이루어진 삼원공중합체 혹은 블렌딩 수지를 사용하므로써 분자쇄의 규칙성 파괴로 인해 용융점도와 용융점을 강하시킬 수 있었다. 이로써 선택된 수지가 핫멜트 접착제의 베이스 수지로 적절함을 알 수 있었다. 또한 베이스 수지에 테르펜 수지, butyl benzyl phthalate, 파라핀왁스 등을 첨가하여 접착제를 구성함에 따라 유변학적 거동도 쉽게 조절될 수 있었다. 용융점도와 접착제 자체의 인장물성 결과에 따르면 사용된 CM831과 843형 폴리아미드 수지를 약 75/25~50/50의 무게비로 블렌딩함이 최적의 접착력을 나타내리라 평가되었다. 또한 steel간의 접착력 평가 결과 steel 표면의 거칠음 정도가 접착력에 직접 영향을 미치는 결과를 얻었다.

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The crack propagation of fiber-reinforced self-compacting concrete containing micro-silica and nano-silica

  • Moosa Mazloom;Amirhosein Abna;Hossein Karimpour;Mohammad Akbari-Jamkarani
    • Advances in nano research
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    • 제15권6호
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    • pp.495-511
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    • 2023
  • In this research, the impact of micro-silica, nano-silica, and polypropylene fibers on the fracture energy of self-compacting concrete was thoroughly examined. Enhancing the fracture energy is very important to increase the crack propagation resistance. The study focused on evaluating the self-compacting properties of the concrete through various tests, including J-ring, V-funnel, slump flow, and T50 tests. Additionally, the mechanical properties of the concrete, such as compressive and tensile strengths, modulus of elasticity, and fracture parameters were investigated on hardened specimens after 28 days. The results demonstrated that the incorporation of micro-silica and nano-silica not only decreased the rheological aspects of self-compacting concrete but also significantly enhanced its mechanical properties, particularly the compressive strength. On the other hand, the inclusion of polypropylene fibers had a positive impact on fracture parameters, tensile strength, and flexural strength of the specimens. Utilizing the response surface method, the relationship between micro-silica, nano-silica, and fibers was established. The optimal combination for achieving the highest compressive strength was found to be 5% micro-silica, 0.75% nano-silica, and 0.1% fibers. Furthermore, for obtaining the best mixture with superior tensile strength, flexural strength, modulus of elasticity, and fracture energy, the ideal proportion was determined as 5% micro-silica, 0.75% nano-silica, and 0.15% fibers. Compared to the control mixture, the aforementioned parameters showed significant improvements of 26.3%, 30.3%, 34.3%, and 34.3%, respectively. In order to accurately model the tensile cracking of concrete, the authors used softening curves derived from an inverse algorithm proposed by them. This method allowed for a precise and detailed analysis of the concrete under tensile stress. This study explores the effects of micro-silica, nano-silica, and polypropylene fibers on self-compacting concrete and shows their influences on the fracture energy and various mechanical properties of the concrete. The results offer valuable insights for optimizing the concrete mix to achieve desired strength and performance characteristics.

파라쿼트 농도에 따른 HepG2 세포의 물리적 특성 변화와 실시간 모폴로지 관찰 (Physical Property and Morphology Observation of HepG2 Cells by Various Concentration of Paraquat)

  • 이동윤;강현욱;;권영수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1232_1233
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    • 2009
  • Paraquat is well-known to cause hepatotoxic responses in human and other mammal species. In solution, it forms free radicals and charge-transfer complex of which formation plays an important role in determination of its biological activity in the presence of various anions. The HepG2 cells were cultured onto a quartz crystal sensor which is possible to detect the density and a viscosity changes using the resonance frequency (F) and the resonance resistance (R). The plot of F-R diagram is able to explain the rheological change of cells onto the surface of the quartz crystal sensor. In this paper, we investigated the physical properties of the HepG2 cells cultured onto a ITO electrode of the quartz crystal sensor according to the paraquat injection at various concentrations (100 mM, 10 mM, 1 mM). We also observed the morphological changes with a micro CCD camera, simultaneously. The HepG2 cells were cultured onto the ITO electrode surface of the quartz crystal modified a collagen film in $CO_2$ incubator. After the paraquat injection, we observed the changes of the morphologies by the micro CCD camera depending on time and analyzed the physical changes of cells on the electrode surface of quartz crystal using F-R diagram. From all results, we proved the effect of paraquat at various concentrations which is led to an apoptosis such as weakening and death of the cells by oxidation and reduction reaction that were produced the superoxide anions and other free radicals.

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생분해성 폴리우레탄/클레이 나노복합 필름의 제조 및 특성 연구 (Preparation and Characteristics of Biodegradable Polyurethane/Clay Nanocomposite Films)

  • 김성우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권3호
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    • pp.382-387
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    • 2013
  • 압출 컴파운딩 공정 및 케스팅 필름 공정을 이용하여 생분해성 폴리우레탄(PU)/클레이 나노복합 필름을 제조하였다. PU 수지와의 강한 결합 형성을 위해 유기적으로 개질되어 그 표면에 많은 양의 히드록시기를 갖는 MMT 나노클레이(C30B)를 사용하였다. 압출 공정 중 발생된 높은 전단 응력에 의해 발현된 복합체 내 나노판상체의 삽입/박리 구조 및 분산 상태를 XRD 분석 및 TEM 관찰을 통해 확인하였다. 또한 제조된 나노복합체의 유변물성, 인장물성, 투명성, 산소투과도의 변화를 첨가된 나노클레이 함량에 따라 조사하였으며, 이로부터 나노복합체 내 나노판상체의 박리 및 분산 구조와 물성과의 상관 관계를 제시할 수 있었다. 일정수준의 함량으로 첨가된 나노클레이는 복합 필름의 인장 탄성율, 연신율, 투명성, 산소차단성 등의 성능 향상에 뚜렷하게 기여하였으나, 그 이상의 함량으로 첨가되면 불완전한 박리 및 불균질한 분산성으로 인하여 오히려 성능이 감소하거나 또는 그 증가 폭이 매우 작은 것으로 나타났다. PU/clay 나노복합 필름의 생분해성은 퇴비화 실험을 통한 분해시간에 따른 필름의 산소투과도 및 인장물성의 변화를 관찰함으로써 확인하였다.

Assessment of flowing ability of self-compacting mortars containing recycled glass powder

  • Alipour, Pedram;Namnevis, Maryam;Tahmouresi, Behzad;Mohseni, Ehsan;Tang, Waiching
    • Advances in concrete construction
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    • 제8권1호
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    • pp.65-76
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    • 2019
  • This paper investigates the effect of recycled glass powder (RGP) on flowing properties of self-compacting mortars (SCMs) containing different ratios of fillers and superplasticizer dosages. Fly ash (FA), nano-silica (NS), micro-silica (MS), metakaolin (MK) and rice husk ash (RHA) are used as fillers and their synergistic effect with RFP is studied. The effects of fillers and high-range water reducer (HRWR) on flowing ability of mortars are primarily determined by slump flow and V-funnel flow time tests. The results showed that for composites with a higher RGP content, the mortar flowing ability increased but tended to decrease when the composites containing 10% MK or 5% RHA. However, the flowing ability of samples incorporating 5% RGP and 10% SF or 25% FA showed an opposite result that their slump flow spread decreased and then increased with increasing RGP content. For specimens with 3% NS, the influence of RGP content on flowing properties was not significant. Except RHA and MS, the fillers studied in this paper could reduce the dosage of HRWR required for achieving the same followability. Also, the mixture parameters were determined and indicated that the flowability of mixtures was also affected by the content of sand and specific surface area of cement materials. It is believed that excess fine particles provided ball-bearing effect, which could facilitate the movement of coarse particles and alleviate the interlocking action among particles. Also, it can be concluded that using fillers in conjunction with RGP as cementitious materials can reduce the material costs of SCM significantly.

Saponin을 함유한 생약추출물의 거담작용에 관한 연구 (Study on the Expectorant Activity of Ethanol Extracts from Some Crude Drugs Containing Saponins)

  • 김숙영;문자영;이동욱;박기현
    • 생약학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.133-140
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    • 1988
  • The effect of ethanol extracts of Gilkyung(Platicodi Radix, Platicodongrandiflorum A, DC), Onji(Polygalae Radix, Polygala tennuifolia Willdenow) and Deoduk(Codonopsis lanceolate Radix, Codonopsis lanceolata) on expectorant activity of rat trachea was investigated. Following treatment of 50% ethanol extract of these medicinal plants (25 mg/rat), the content of neurotransmitters such as acetylcholine and histamine in tissue was significantly increased. The secretions of acid glycoproteins and the artificially injected phenol red were also increased. However, there was no significant difference except Onji From the histological study through periodic acid Schiff and alcian blue stain, the thickness of inner membrane of acinar glands and the stained glycoproteins on surface of epithelium and on the glands were observed in all the rats trachea treated with extract of medicinal plants. In vitro, the viscosity of mucin solution was slightly decreased with an addition of the extracts. Onji showed the most effective expectorant activity among them at the identical conditions. The mechanism of expectorant activity of these medicinal plants seems to be due to stimulation of secretion and changes of rheological properties of mucus.

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스크린 인쇄 공정에서 고체면의 젖음성이 인쇄형상에 미치는 영향 (The Effect of the Wettability of Solid Surface on Printing Pattern in Screen Printing)

  • 박중권;김종엽
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권3호
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    • pp.397-400
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    • 2010
  • 스크린 프린팅에서의 계면유체역학적인 문제를 알루미나 나노입자를 물에 분산시킨 점성과 탄성을 갖는 모델잉크를 대상으로 실험적으로 연구하였다. 형상이 다른 스크린 패턴을 통과한 잉크를 젖음성이 다른 고체면에 인쇄될 때 인쇄형상에 대하여 연구한 결과 고체면에의 인쇄 형상은 단순히 스크린 패턴이나 평형상태의 접촉각에 의하여만 결정되지 않음을 알 수 있었다. 또한 오목한 모서리와 볼록한 모서리의 차이는 점도에 따라 달라짐을 볼 수 있었다. 특히 잉크의 탄성이 테두리의 형태에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

Ink-Jet 3D Printability of Ceramic Ink with Contact Angle Control

  • Park, Jae-Hyeon;Lee, Ji-Hyeon;Kim, Deug Joong;Hwang, Kwang-Taek;Kim, Jin-Ho;Han, Kyu-Sung
    • 한국세라믹학회지
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    • 제56권5호
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    • pp.461-467
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    • 2019
  • Ink-jet printing technology, which utilizes a digitalized design to print fine ink directly on a substrate, has been of interest in various industries due to its high efficiency and adaptability to various materials. Recently, active attempts have been made to apply ceramic materials having excellent heat resistance, light resistance, and chemical resistance to the ink-jet printing process. In this study, ceramic ink was synthesized by combining ceramic pigments with UV curable polymer. 3D printability at various contact angles between ceramic ink and substrate was analyzed in detail. Rheological properties of the synthesized ceramic ink were optimized to meet the requirements of the ink-jet printing process, and the contact angle of UV curable ceramic ink was controlled through surface treatment of the substrate. The potential for additive manufacturing of ceramic material using ink-jet printing was investigated by analyzing the effect of contact angle control on ceramic ink droplets and their 3D printability.

수계 세라믹 복합잉크의 유변학적 거동 및 잉크젯 프린팅 특성 (Rheological behavior and ink-jet printing characteristics of aqueous ceramic complex ink)

  • 권종우;이종흔;황광택;김진호;한규성
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.123-129
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    • 2018
  • 고온 열처리 후에도 안정적인 발색 효과를 가지는 디지털 4원색(cyan, magenta, yellow, black; CMYK)의 세라믹 잉크를 활용한 세라믹 잉크젯 프린팅 기술은 다양한 제품의 디지털 이미지를 정확하고 빠르게 인쇄 가능하다는 장점을 가지고 건축 및 세라믹 산업 분야에서 기존 공정을 빠르게 대체하고 있다. 세라믹 잉크젯 프린팅 기술은 무기 안료의 분산 안정성과 함께 적절한 점도와 표면 장력을 필요로 하며 기존에는 이러한 요구조건에 부합하는 유기용매 기반의 잉크가 주로 사용되어져 왔으나 최근에는 VOCs가 발생하지 않는 환경친화적인 세라믹 잉크 소재에 대한 관심이 커지고 있다. 본 연구에서는 $CoAl_2O_4$ cyan 발색 무기안료와 alumino boro-silicate 유리 분말을 사용하여 친환경적인 수계 세라믹 복합잉크를 합성하고, 수계 시스템에서의 유변학적 물성과 분산성을 최적화하여 잉크젯 프린팅 공정에서의 토출성 및 프린팅 특성에 대해 연구하였다. 그 결과, 합성된 수계 세라믹 복합잉크는 점도 및 표면장력 조절을 통해 satellite drop이 발생하지 않는 토출 거동을 보였으며, 유리 기판 위에서도 높은 접촉각으로 인해 잉크 퍼짐 현상이 최소화되며 프린팅되는 것을 확인하였다.