• Title/Summary/Keyword: 다공성 구조

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Preparation of Porous Nano Template of Parabola Shape by Anodic Aluminum Oxide (알루미늄 양극산화에 의한 포물선 형태의 다공성 나노 템플릿 제조)

  • Kim, An-Na;Kim, Hyeon-Jong;Im, Ha-Na;Jeong, Ji-Hye;Sin, Chi-Ho;Park, Chun-Man;Yu, Bong-Yeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.274-274
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    • 2015
  • 양극산화를 통해 생기는 다공성 알루미나 산화막의 기공은 전해질과 적절한 온도 등 제작 조건에서 자기 조립하여 고도로 정렬된 (Highly ordered) 나노기공을 가지는 AAO (AnodicAluminum Oxide)를 제조하는데 주로 쓰이고 있다. 본 연구에서는 다단계 산화방법으로 빛의 파장에 무관하게 빛의 반사를 매우 효과적으로 줄이는 포물선 형태의 Moth-eye 구조를 가지는 템플릿을 제조하였다. SEM 측정을 통해 구조체 다공성 알루미늄 산화막의 표면적 변화를 알 수 있었고, 일정한 크기와 모양의 pore가 규칙적으로 형성된 것을 확인하였다. 그리고 제조된 템플릿 내부에 고분자를 채워 포물선 형태의 나노핀을 갖는 필름을 제조할 수 있었다.

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폴리프로필렌 중공사막의 용융방사

  • 김진호;강민수;김성수
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.75-76
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    • 1996
  • 다공성 고분자 분리막을 제조하는 방법으로 기존의 용매교환법을 대신하여 내용매성, 내약품성 및 내열성이 매우 뛰어난 고분자를 소재로하여 다공성 고분자막을 만드는 열유도 상분리법(Thermally Induced Phase Separation, TIPS)이 개발되었다. TIPS공정에서는 주로 고분자/희석제 system의 열역학적인 불안정성에 의하여 polymer-rich phase와 polymer-lean phase로 상이 분리되는 liquid-liquid phase separation과 결정성 고분자의 결정화에 의한 solid-liquid phase separation을 주로 상분리 mechanism으로 사용하고 있다. 따라서 위에 언급된 TIPS 이론에 근거한 melt spinning 공정에 의하여 PP 중공사막을 제조하였는데 wet spinning 공정에 의한 용매 교환법에 비해 비교적 공정이 단순하고 다공도를 조건하기가 용이하며 구조 및 성능면에서도 높은 재현성을 가지고 있다. 또한 우수한 소재임에도 불구하고 절절한 용매의 부재로 용매교환법에서 사용할 수 없었던 폴리올레핀계, 나일론계, 방향족출합계 고분자를 사용할 수 있게 되어 소재의 폭이 넓어졌다는데에 가장 큰 장점이 있다. 본 연구에서는 PP중공사막을 제조하기 위하여 먼저 용융 방사장치를 제작하였고 melt spinning 공정에 의해 막을 제조하는데 적합한 방사조건들을 확립한 후 결정된 방사조건에 의해 얻어진 PP 중공사막의 구조 및 성능에 영향을 미치는 인자들에 관하여 조사하였다.

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Thermal Diffusivity Measurement of Carbon/Epoxy and Porous Thermal Insulation Material under Vacuum Condition Using Cyclic Heating Method (주기가열법을 이용한 탄소/에폭시 및 다공성 단열재의 진공 열확산도 측정)

  • Nam, Gi-Won;Yi, Yeong-Moo;Ohnishi, Akira;Kong, Cheol-Won
    • Composites Research
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    • v.20 no.5
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    • pp.20-25
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    • 2007
  • Cyclic heating method is useful method for measuring the thermal diffusivity of porous materials. The main object of this paper is to develop and verify the thermal diffusivity measuring system of porous materials under vacuum condition. To verify this method, thermal diffusivities of the alumina ($Al_2O_3$) specimen and polystyrene foam were measured. Thermal diffusivities of these specimens were agreed with reference values. Thermal diffusivities of carbon/epoxy and porous insulation material were measured at atmospheric room temperature condition and vacuum condition respectively. Thermal diffusivities of carbon/epoxy and porous insulation material under vacuum are reduced by 66.4% and 64.9% compared to the thermal diffusivities under the atmospheric condition. These differences are considered the effect of the porous insulation material with an air.

PEALD과 ALD을 이용한 다공성 기판의 증착 특성 비교

  • Gang, Go-Ru;Cha, Deok-Jun;Kim, Jin-Tae;Yun, Ju-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.155.2-155.2
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    • 2014
  • Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition(PEALD)와 Atomic Layer Deposition(ALD) Techniques는 '정확한 두께 조절' 및 '우수한 균일도'를 가지는 신뢰할 수 있는 진공 기술이다. 본 연구에서는 다공성 구조를 가지는 기판을 대상으로 PEALD와 ALD Techniques을 이용한 $Al_2O_3$ 형성 공정의 증착 특성을 비교하였다. 각 공정은 공통적으로 Tris-Methyl-Aluminium(TMA)을 첫번째 전구체로 사용하였고 purge gas로는 Nitrogen를 사용하였다. 그리고 두번째 전구체로 PEALD 공정에서는 Oxygen Plasma를 사용하였고 ALD 공정에서는 Water를 사용하였다. 복잡한 다공성 구조를 가지는 기판은 $TiO_2$ Nano-Particle paste과 colloidal Silver paste를 소결시켜 제작하여 사용하였다. 각 공정의 차이점을 비교하기 위해서 배기단에 Capacitor Diaphram Gauge(CDG)와 Residual Gas Analyzer(RGA)를 통해서 압력과 잔류 가스를 모니터하였다. 그리고 각 공정을 통해서 porous한 Nano-Particles Network에 형성된 $Al_2O_3$막의 특성을 비교하기 위해서 FE-SEM과 EDX를 통해서 관찰하였다. 또한 좀 더 자세한 비교 분석을 위해서 $Al_2O_3$ 막이 형성된 porous한 Nano-Particles Networks의 각 각의 particles들을 분산시켜 TEM과 AFM를 통해서 관찰하였다. 나아가 전기적 물성의 차이점을 비교하기 위해서 IV 및 CV를 측정하였다. 위의 일련의 비교 실험을 통해서 'PEALD과 ALD을 이용한 다공성 기판의 증착 특성'에 대하여 고찰하였다.

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이방성 무기 투과막의 구조 및 투과 특성

  • 이규호;김영목
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1991.04a
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    • pp.35-37
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    • 1991
  • 무기 분말과 고분자 용액을 함께 습식방사하여 제조된 중공사를 소결하여 이방성 구조를 갖는 Alumina 와 Alumina/Silica 중공사막을 제조 하였다. 중공사 제조 용액의 조성과 소결 온도에 따른 다공성 지지체막의 기공도 및 미세구조를 Mercury Porosimeter와 Surface Analyzer(Autosorb-1)를 이용하여 살펴 보았다. 무기 분말(Alumina, Silica)이 충진된 고분자 용액의 적정한 조성에 따라 소결 후에도 이방성 구조를 유지할 수 있었고 방사 조건에 따라서도 양쪽지상구조, 한쪽지상구조, 또는 망사구조를 가지고 있으며 제조시 소결 온도에 따라 기체 투과도가 감소 하였다. 다공도는 소결 온도가 증가함에 따라 급격히 줄어들고 있으나 평균 기공의 크기는 약간 증가 하였다. 전체적으로 투과 실험 조건하에서 기체 투과가 knudsen flow 특성을 나타내었다.

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Phase Transformation and Microstructural Change of Alumina Membrane (알루미나 여과막의 상전이와 미세구조 변화)

  • Cheong, Hun;Choi, Duck-Kyun;Cheong, Deck-Soo
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.10 no.9
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    • pp.619-623
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    • 2000
  • Alumina membrane was prepared by sol-gel coating method using boehmite powder(${\Upsilon}-AlOOH$). The supported and the unsupported alumina membrane were fabricated to investigate the phase transformation and change of microstructure. It is important to control the homogeneous pore size and distribution in application of filtering process. The ${\theta}-to\;{\alpha}-AL_2O_3$ phase transformation (XRD) and the change of microstructure was investigated using scanning electron microscopy(SEM). XRD patterns showed that the supported membrane had $100^{\circ}C$ higher ${\theta}-to\;{\alpha}-AL_2O_3$ transformation temperature compared to the unsupported membrane. The similar effect was also observed for microstructural change of the membrane.

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Preparation of porous silica gel powders from sodium silicates

  • 장감용;전영관;임광일;이광희
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • 1996.06b
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    • pp.29-53
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    • 1996
  • 다공성 실리카 게 분말은 저밀도, 고비표면적의 특성을 가지며 물리적, 화학적 성질이 우수하여 필름의 점착방지제, 페인트의 소광제, 맥주의 흡착제, 촉매의 담지체등 산업전반에 걸쳐 여러용도로 사용되고 있다. 이러한 다공성 실리카 겔 분말은 고상법, 기상법, 액상법등으로 제조할 수 있으며, 이 중에서 sodium silicate를 원료로 하는 액상공정은 다공성의 제어가 용이하고, 공정이 간단하며, 고순도의 균질한 실리카를 얻을 수 있는 방법으로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 액상법(sol-gel method)를 사용하여 점착방지제, 소광제 등으로 사용되는 다공성 실리카 겔 미분말의 개발에 초점을 두어 연구하였다. 그리고, 겔 분말의 다공성 제어를 위하여 공정 각 단계에서의 겔 내부의 구조의 변화에 대한 연구와 함께 수화겔의 숙성이 기공특성에 미치는 영향, 건조조건의 기공특성에 대한 영향 등을 살펴보았다. 다공성 실리카 겔 미분말은 다음과 같은 공정에 의해 제조되었다. sodium silicate를 황산과 반응시켜 겔화하고 추가의 황산을 투입하여 미반응분의 Na를 제거한 후 pH 7이상의 알카리 영역에서 숙성하여 다공성을 지닌 실리카 수화겔을 제조하였다. 수화겔의 탈수, 세척, 건조 공정을 거쳐 건조겔을 제조하고, 1-20$\mu\textrm{m}$의 크기로 분쇄하여 최종 제품을 얻을 수 있었다. 최종 다공성 실리카 겔 분말은 비표면적 200-700$m^2$/g, 기공부피 0.5-2.5cc/g, 평균 입경 3-5$\mu\textrm{m}$, 백색도 95% 이상의 물성을 보였다. sodium silicate와 황산의 겔화 반응에 의해 생성된 수화겔은 수 nm크기의 일차입자들의 연속적인 network로이루어져 있으며, 일차입자크기가 너무 작기 때문에 내부의 기공들은 별로 존재하지 않는 상태이다. 2차 주가황산 투입에 의해 미반응의 알카리 이온들을 중화, 제거시킬 수 있으며, 겔의 다공성을 좌우하는 숙성단계에서 숙성 pH, 온도, 시간등의 인자에 의해 수화겔의 기공특성을 제어할 수 있다. pH 7이상에서 실리카의 용해도가 크고, 용해도의 입자크기 의존성이 크므로, 일자입자는 Ostwald-ripening에 의해 계속 성장할 수 있으며, 이때, 입자의 성장은 숙성 온도와 시간에 의존한다. 탈수, 세척공정에 의해 가용성 염인 Na2SO4를 제거하고, 건조조건을 변화시킴으로써 기공부피를 증가시키는 것이 가능하였으며, Fast drying을 사용하여 점착방지제에 적합한 기공부피를 갖는 실리카 건조겔을 제조할 수 있었다.

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상 분리 메커니즘에 의한 3차원 규칙 배열 다공 구조 형성 시뮬레이션

  • Kim, Dong-Uk;Cha, Pil-Ryeong;Byeon, Ji-Yeong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.241.2-241.2
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    • 2011
  • 다공 소재는 큰 비표면적과 규칙적으로 정렬된 구조의 특성으로 인해 자성메모리 소자용 재료, 나노 와이어 제작용 템플릿, 마이크로 반응기, 메타물질용 소재 등으로 각광을 받고 있다. 자기조립 수직배열 다공구조 재료를 제작하는 방법으로 흔히 알루미늄의 양극산화 방법과 이원공정계의 상분리 방법이 등이 있다. 본 연구에서는 상변태를 비롯한 패턴형성과 계면 운동을 가장 정확하게 다루는 이론적 모델로 알려진 상장모델(Phase Field model)을 이용하여 이원공정계의 박막성장과정 동안의 자발적 상분리에 의한 수직배열 자기조립 다공구조 형성을 시뮬레이션 한다. 상장모델을 기초로 하여 상분리 메커니즘에 의해 발현된 미세조직을 해석하고 다양한 공정변수가 미세조직 발현에 미치는 영향에 대해 연구한다. 또한 상장모델을 통해 얻은 결과는 기존에 발표된 연구들의 결과와 비교를 통해 유효성을 입증한다.

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다공 켑슐 열매체의 구조응력해석

  • 강영환;주기남;이영신;최명환;신도섭
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05b
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    • pp.377-382
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    • 1998
  • 재료 조사시험용 계장캡슐은 하나로(Hi-Flux Advanced Neutron Application Reactor : HANARO) 를 이용하는 조사시설중의 하나이다. 캡슐 내부에 있는 열매체는 다공 원통구조물로 고려되며, 다양한 형태와 크기를 갖는 조사시험용 시편이 각 단에 삽입된다. 조사시험에 대한 사용자의 요구조건을 효율적으로 충족시키기 위해서는 캡슐 열매체에 대한 여러 역학적인 특성을 파악하여 설계 및 제작할 필요가 있다. 따라서 계장 캡슐 설계의 초기단계로서 다양한 기하학적인 설계변수를 갖는 다공 캡슐 열매체의 구조적 특성을 파악하기 위한 연구를 수행하였다. 조사 분위기인 하중상태에서의 다공 구조물에 대한 구조응력해석을 수행하여 다공 매개변수에 따른 응력 및 변위 등을 고찰하였고, 구조물의 건전성을 평가하였다.

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