• Title/Summary/Keyword: 마이크로 / 나노가공

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Material properties and machining performance of CNT and Graphene reinforced hybrid alumina composites for micro electrical discharge machining (탄소나노튜브와 그래핀 강화 하이브리드 알루미나 복합재료의 재료특성 및 마이크로방전가공 성능)

  • Sung, Jin-Woo;Kim, Nam-Kyung;Kang, Myung-Chang
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.12 no.6
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    • pp.3-9
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    • 2013
  • Aluminum Oxide($Al_2O_3$) ceramics are excellent candidates for such applications due to their outstanding mechanical, thermal, and tribological properties. However, they are difficult to machine using conventional mechanical methods. Carbon fillers, such as carbon nanotubes(CNT) and graphene nanoplatelets(GNP)can be dispersed in a ceramic matrix to improve the mechanical and electrical properties. In this study, CNT and Graphene reinforced hybrid ceramic composites were fabricated using the spark plasma sintering method at a temperature of $1,500^{\circ}C$, pressure of 40 MPa, and soaking time of 10min. Besides this, the material properties such as microstructure, crystal structure, hardness, and electrical conductivity were analyzed using FE-SEM, XRD, Vickers, and the 4-point probe method. A micro machining test was carried out to compare the effects of the material properties and the machining performance for CNT and Graphene reinforced ceramic composites.

Design and Fabrication method of combustor for micro solid propellant thruster (MEMS 고체 추진제 추력기의 추진제실 설계와 구조체 가공 방법)

  • Lee, Jong-Kwang;Kwon, Se-Jin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.251-254
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    • 2006
  • Micro thruster is a key technology in the micro/nano satellite. MSPT has been attracted attention as a one of possible solution for micro thruster MSPT as a systems four components. It is composed of nozzle, igniter, combustion chamber and propellant. This paper surveys varioud MSPTs which have been reported. The model of MSPT arrays for total impulse of 1 mNs is proposed. Combustion chamber is designed and fabricated.

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Characteristic of EP-MAP for Deburring of Microgroove using EP-MAP (전해-자기 복합 가공을 이용한 미세 그루브형상의 가공 특성에 관한 연구)

  • Kim, Sang Oh;Son, Chul Bae;Kwak, Jae Seob
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.3
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    • pp.313-318
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    • 2013
  • Magnetic abrasive polishing is an advanced deburring process for nonmagnetic materials and micropattern products that have non-machinability characteristics. Despite these advantages, there are some problems with using MAP for deburring. MAP has introduced geometric errors into microgrooves because of an over-cutting force caused by uncontrolled magnetic abrasives in the MAP tool. Thus, in this study, to solve this problem, an EP (electrolyte polishing)-MAP hybrid polishing process was developed for deburring microgrooves in an STS316 material. In addition, an evaluation of EP-MAP for the deburring of microgrooves was carried out by profiling the burrs. The results of the experiment showed geometric errors after the deburring process using MAP. However, in the case of EP-MAP, no geometric error was observed after the process because of the lower material removal rate in EP-MAP.

Room Temperature Imprint Lithography for Surface Patterning of Al Foils and Plates (알루미늄 박 및 플레이트 표면 미세 패터닝을 위한 상온 임프린팅 기술)

  • Tae Wan Park;Seungmin Kim;Eun Bin Kang;Woon Ik Park
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.30 no.2
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    • pp.65-70
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    • 2023
  • Nanoimprint lithography (NIL) has attracted much attention due to its process simplicity, excellent patternability, process scalability, high productivity, and low processing cost for pattern formation. However, the pattern size that can be implemented on metal materials through conventional NIL technologies is generally limited to the micro level. Here, we introduce a novel hard imprint lithography method, extreme-pressure imprint lithography (EPIL), for the direct nano-to-microscale pattern formation on the surfaces of metal substrates with various thicknesses. The EPIL process allows reliable nanoscopic patterning on diverse surfaces, such as polymers, metals, and ceramics, without the use of ultraviolet (UV) light, laser, imprint resist, or electrical pulse. Micro/nano molds fabricated by laser micromachining and conventional photolithography are utilized for the nanopatterning of Al substrates through precise plastic deformation by applying high load or pressure at room temperature. We demonstrate micro/nanoscale pattern formation on the Al substrates with various thicknesses from 20 ㎛ to 100 mm. Moreover, we also show how to obtain controllable pattern structures on the surface of metallic materials via the versatile EPIL technique. We expect that this imprint lithography-based new approach will be applied to other emerging nanofabrication methods for various device applications with complex geometries on the surface of metallic materials.

A Study on Manufacturing Method of Nano-Micro Hybrid Pattern Using Indentation Machining Method and AAO Process (누름가공과 AAO 공정을 이용한 나노-마이크로 복합패턴 제작방법 연구)

  • Kim, Han-Hee;Jeon, Eun-Chae;Choi, Dae-Hee;Jang, Woong-Ki;Park, Yong-Min;Je, Tae-Jin;Choi, Doo-Sun;Kim, Byeong-Hee;Seo, Young-Ho
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.32 no.1
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    • pp.63-68
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    • 2015
  • Micro/nano patterns for optical concentration and diffusion have been studied in the various fields such as displays, optics, and sensors. Conventional micro patterns were continuous and linear shapes due to using linear-type light sources, however, recently non-continuous patterns have been applied as point sources are used for dot-type light sources such as LEDs and OLEDs. In this study, a hybrid machining technology combining an indentation machining method and an AAO process was developed for manufacturing the non-continuous micro patterns having nano patterns. First, mirror-like surfaces ($R_a<20nm$) of pure Aluminum substrates were obtained by optimizing cutting conditions. Then, The letter of 'K' consisting of the arrays of the micro patterns was manufactured by the indentation machining method which has a similar principle to indentation hardness testing. Finally, nano patterns were machined by AAO process on the micro patterns. Conclusively, a specific letter having nano-micro hybrid patterns was manufactured in this study.

유기 자기조립 단분자막과 나노프로브 레이저 패터닝을 이용한 금속박막 미세 형상 가공 기술

  • 최무진;장원석;김재구;조성학;황경현
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.159-159
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    • 2004
  • 금속 박막 위의 알칸티올분자의 흡착에 의한 자기조립단분자막(Self-Assembled Monolayers)은 접착 방지, 마찰 저하 등의 기능을 가진 코팅층으로서의 응용과 분자 또는 생분자의 미세 구조물 형성을 위한 방법으로 널리 연구되어지고 있다. 이러한 연구 중에서 특히 자기조립단분자막의 매우 얇은 두께와 금속 박막의 선택적 식각을 위한 안정적인 리지스트(Photo Resist)로서의 특징을 활용한 극미세 패터닝에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.(중략)

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Stability Analysis According to Material Alteration on Micro Stage for Micro Cutting Machine (재질 변화에 따른 초정밀가공기용 마이크로 스테이지의 안정성 해석)

  • 김재열;곽이구;김항우
    • Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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    • v.12 no.3
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    • pp.52-57
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    • 2003
  • In this paper, stability of ultra precision cutting unit is analyzed and this unit is the kernel unit in ultra precision processing machine. According to alteration of shape and material about hinge, stability investigation is performed Through this stability investigation, trial and error is reduced in design and manufacture, at the same time, we are accumulated foundation data for unit control.

A Study on Dissolution Characteristic of Sea-Islands composite type Polyester Ultramicro-Nano Fiber (해도형 울트라마이크로-나노급 폴리에스테르 섬유의 용출 특성)

  • Jeong, Cheon-Hee;Min, Mun-Hong
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2011.03a
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    • pp.104-104
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    • 2011
  • 섬유가 가늘어지면 굽힘 강성이 저하되고 비표면적이 증가하는 등의 많은 특징을 발휘한다. 특히 폴리에스테르 극세사는 실크와 같은 외관, 유연한 태 등의 감각적으로 우수한 특성을 가지므로 제품의 태에 대한 질적 향상을 요구하는 소비자의 욕구와 맞아떨어져 다양한 용도로 전개되고 있다. 초극세 섬유를 제조하는 방법은 통상적으로 멜트블로운법, 플래쉬법, 전기방사법 그리고 해도형 복합방사법의 4가지로 분류된다. 그중 해도형 복합방사법은 가장 안정적인 방법으로 PET기준으로 0.01데니어 급까지 상용화가 되어 있다. 해도형 복합섬유의 개발에 있어서 중요한 것 중에 하나가 해성분 폴리머의 용출기술이다. 초극세화를 목적으로 해성분인 변성폴리에스테르를 제거시키기 위해서 실시되는 알칼리(NaOH)에 의한 감량공정은 그 처리조건에 따라서 초극세사로 잔존해야하는 도성분의 정규 폴리에스테르까지 손상시킬 수 있기 때문에 균일한 용출조건의 확립은 매우 중요하다. 그러나 초극세화가 진행될수록 알칼리가 필라멘트의 가운데 영역까지 균일하게 침투하기가 어려우며 감량된 도성분도 비표면적이 증가하기 때문에, 해성분의 균일한 용출 및 감량을 위한 안정적인 조건을 선정하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 울트라마이크로-나노급(800nm) 해도형 폴리에스테르 섬유를 이용하여 해성분 용출공정에서 정규 폴리에스테르를 손상시킬 수 있는 알칼리 감량 조건을 완화시키면서 기존과 동일한 감량 효과를 얻을 수 있는 용출 공정을 확립하고자 한다. 이를 위하여 유기산을 이용한 전처리 조건 및 알칼리 감량공정에서 NaOH의 농도, 처리시간, 처리온도의 변화가 울트라마이크로-나노급 해도형 섬유의 용출에 미치는 영향에 대하여 검토하였다.

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The surface morphology control of the polymeric material using a linear ion source (선형 이온 소스 적용을 통한 폴리머 소재의 표면구조 제어)

  • Sin, Min-Ho;Kim, Byeong-Jun;Park, Yeong-Bae;Kim, Do-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.141.2-141.2
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    • 2016
  • 디스플레이, 센서 등 전자소자는 소형화 단계를 지나 인체 부착형 소자로의 발전을 요구하고 있다. 인체 부착을 위해서는 민감한 피부에 장시간 부착시 무해성과 탈부착의 자유로움이 요구되기에 기존의 화학물질을 활용한 접착 방식에서 개코도마뱀 또는 딱정벌레 발바닥에서 영감을 얻은 자연모사형 건식 접착 방식에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 폴리머를 이용하여 자연모사형 마이크로/나노구조 형성은 기계적으로 가공된 금형 몰딩과 후처리를 통한 매우 복잡한 공정이 요구된다. 본 연구에서는 이러한 복잡한 공정을 단순화하기 위해서 폴리머 소재에 플라즈마를 활용한 나노구조를 형성하는 방법을 소개하고자 하며, 건식 접착용 폴리머 소재(PMMA, PDMS)에 따른 표면구조 변화와 표면에너지 변화에 대한 연구를 수행하였다. 플라즈마 표면처리를 위해서 본 연구실에서 자체 개발한 선형이온소스를 활용하였으며 입사에너지, 노출시간, 사용가스에 따른 표면형상 변화를 주사전자현미경을 활용하여 관찰하였다. 또한 처리조건에 따른 표면에너지 변화를 확인하기 위해 물접촉각 변화를 측정하였다. PMMA는 입사에너지, 노출시간이 증가함에 따라 쉽게 나노기둥구조가 형성되었으나, 과도한 입사에너지 또는 노출시간에서는 표면구조가 에칭되면서 무너지는 것이 관찰되었다. 또한 PDMS는 동일한 조건에서 주름구조 형태를 보였으며 노출시간이 증가할수록 주름구조의 간격이 늘어남을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 나노 구조를 쉽게 제어할 수 있는 PMMA가 피부 부착형 접착 패치에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

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Micro- and Nanoparticle Preparation of Methacrylic Acid-Methyl Methacrylate Copolymer and Lactocin (메타크릴산-메틸메타크릴레이트 공중합체와 락토신의 마이크로/나노 입자화)

  • Yun, Hye Ri;Lee, Jonghwi
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.46 no.2
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    • pp.222-226
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    • 2008
  • Nanoparticles have been developed and applied for various applications to intelligently deliver bioactive materials. Herein, lactocin was processed into nanoparticles with methacrylic acid-methyl methacrylate copolymer (1:1) (eudragit L100). The eudragit polymer can protect lactocin from the stomach acid and release lactocin in the intestines. When acetone and pH 7 buffer solution were used as non-solvent and solvent, respectively, the smallest volume-average particle size (290 nm) could be obtained. Freeze drying in presence of carrageenan (dispersant) can process the particles into dried powders with minimum aggregation. SEM observation revealed the primary particles prepared based on lactocin and eudragit were of a few tens of nanometers.