2차원 소재인 그래핀과 이황화몰리브덴($MoS_2$)은 슈퍼커패시터 응용을 위한 많은 관심과 무한한 가능성을 보여주었다. 2차원 소재의 슈퍼커패시터 응용성을 높이기 위해서는 2차원 소재 제조를 위한 효율적이면서 친환경적인 저비용 합성법이 개발되어야 한다. 본 논문에서 우리는 최근 개발된 슈퍼커패시터용 용액기반 2차원 소재 제조 기술을 논하고자 한다. 화학적 박리-환원, 화학적 삽입, 액상 박리 기술법들을 소개하고자 한다. 또한 그래핀과 이황화몰리브덴의 전기화학적 특성들을 정리하였다. 용액기반 공정들과 함께 개선되어야 할 나노시트들의 조성, 크기 및 두께 조절 기술개발을 다룬다.
본논문은 다음과 같은 사실에 대하여 문헌적으로 검토해본 것이다. (1) 함동 반암계와 함몰리브덴 반암계의 상호관계 ; (2) 몰리브데나이트 침전의 열수환경 ; (3) 몰리브데나이트의 다형의 성인적 중요성 ; (4) 탐사지시자로서 유용한 몰리브데나이트 내의 미량원소의 양상. 함몰리브덴 반암계 (예 : Climax) 와 함동반암계 (예 : Blingham) 사이에는 지질학적인 유사성이 있으며, 두 유형의 광상탐사에도 비슷한 기술이 적용된다. 몇가지 특징은 중석과 주석도 반암계와 유사 한 시스템(즉, 저품위, 대량)으로 형성될 수 있음을 지시해 준다. 지구물리학적으로 뚜렷이 구별되는 저반지역에서의 일련의 반암계가 잘 설명되고 있으며, 이들은 예비탐사를 위한 중요한 목표지점이다. 지화학적 연구로 우라늄은 퇴적환경에서 뿐만 아니라 화성환경에서 종종 몰리브덴 광석과 밀접한 연관성을 가지고 산출된다는 것을 제시해 준다.
이규화몰리브덴 고온발열체의 제조공정을 개발하였다. 원료분말은 상용 MoSi$_{2}$분말이었으며 Bentonite, Si$_{3}$N$_{4}$, B, ThO$_{2}$를 각각 가소제와 첨가제로 사용하였다. 이들은 진공압출, 소결, 단자부 기계가공, U자형 성형, 용접 등의 과정을 거쳐 U자형 발열체로 제조되었다. 사용제품의 분석결과 최근 사용온도가 크게 증가된 것으로 알려진 190$0^{\circ}C$용 발열체는 다량(33wt%)의 W이 Mo을 치환하고 있는 것으로 나타났다. 발열체의 전기비저항은 겉보기 밀도가 증가함에 따라 급격하게 감소하는 경향을 보였으며 첨가물들의 영향은 미미하였다. 1400-1$600^{\circ}C$에서 용접한 경우 용접면에서의 전기비저항은 비용접부보다 낮았으며 용접온도가 증사함에 따라 감소하였다. 발열시험결과 제조된 발열체는 표면온도가 1$700^{\circ}C$이하에서는 문제가 없었으며 175$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 원형의 융기가 표면에 발생하면서 급속하게 파괴되었다. 이 융기는 X-선 회절분석결과 SiO로 밝혀졌으며 따라서 발열체의 파괴는 MoSi$_{2}$/SiO$_{2}$계면에서의 Si(in MoSi$_{2}$) + SiO$_{2}$=2SiO(g)반응에 으해 일어나는 것으로 판단된다.
1,2-디클로로에탄에서 $[MoO_2(S_2CNEt_2)_2]$와 트리페닐포스핀과의 산소이동 반응에 대한 속도를 분광학적인 방법으로 측정하였다. 이 때 시간에 따라 흡광도가 증가하였다가 감소하였는데, 흡광도가 증가되는 단계는 중간체인 $[Mo_2O_3(S_2CNE_t2)_4]$의 생성 때문이고, 흡광도가 감소되는 단계는 이 생성물이 환원되는 과정이다. 제 1단계에서는 효소반응 메카니즘이, 그리고 제 2단계에서는 중간체인 ${\mu}$-옥소몰리브덴(V) 이합체가 감소되는 반응과 관련된 메카니즘이 제시된다.
한 개 산소 가교 이핵몰리브덴 (V) 착물, $Mo_2O_3(NCS)_4(Bipy)_2\;(Bipy = bipyridine),\;Mo_2O_3(NCS)_4(Phen)_2$ (Phen = 1,10-phenanthroline), 및 $Mo_2O_3(NCS)_4(Ox)_2(OxH)_2 $(Ox = oxinato and OxH = oxine)이 합성되었다. 그들의 전자 및 적외선 스펙트라, 전기 전도도, 그리고 자화율을 측정하였다. 그 결과 이들 착물은 모두 전기적으로 중성이며 약 0.5BM 정도의 자기 모멘트를 가진 이량체였다. 그리고 oxine 착물, $Mo_2O_3(NCS)_2(Ox)_2(OxH)_2$에서 oxine은 일부는 한 자리 리간드로, 일부는 두 자리 리간드로 결합하고 있는 듯 하다.
Mo-tip field emitter arrays(FEAs) were fabricated by conventional Spindt process and their life time characteristics and failure mode were evaluated. The fabricated Mo-tip FEA could generate at least $0.35\{mu} A/tip$ emission current for about 320 persistently under a constant gate bias of 140 V and was finally destroyed through self-healing mode. Thin diamond-like carbon films were coated on the M-tip by plasma-enhanced CVD and the dependence of emission properties upon the DLC thickness was investigated. By DLC coating, the turn-on voltage and emission current were appeared to be improved whereas the current fluctuation was increased in the DLC thickness range of $0~1,000\{AA}$.
산소, 질소, 그리고 황 주개 원자의 이염기성 세자리 리간드로서 S-methyl-3(-2-hydroxy-x-phenyl)methylenedithiocarbazate($L^1:x=5-H$)와 그 유도체($L^2:x=5-CH_3,\;L^3:x=3CH_3O,\;L_4:x=5,6-C_4H_4\; 그리고\;x^5:ㅌ=5-NO_2$)의 6-배위 몰리브덴(V)-산소 착물, ($R_4N$)[MoO(NCS)_2L](R=CH_3,\;C_3H_5,\;n-C_4H_9)$들을 합성하고 원소분석, 몰 전도도, UV-Vis, IR, $1^H$ NMR 그리고 CV 등을 이용하여 착물의 구조와 분광학적 및 전기화학적 성질 등을 조사하였다.
Vanadium pentoxide ($V_2O_5$) powder was prepared and mixed with Molybdenum Oxides ($MoM_3$) to form Mo-doped and -undoped $VO_2$ films by a sol-gel method on graphite conductive substrates. X-Ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the chemical compositions and microstructures of the Mo-doped and -undoped $VO_2$ films. The variation of electrical resistance was measured as a function of temperature and stoichiometric composition between vanadium and molybdenum. In this study, it was found that Mo-doped and -undoped $VO_2$ shows the typical negative temperature coefficient (NTC) behavior. As the amount of the molybdenum increases, the electrical resistance of Modoped $VO_2$ film gets reduced under the transition temperature and a linear decrease in the transition temperature is observed. From these experimental results, we can conclude that the electrical resistance behavior with temperature change of $VO_2$ films can be utilized as a self-heating source with the electrical current flowing through the graphite substrate.
액체로켓엔진 고압 배관의 김발 신축이음은 고압에서 반복적인 회전 변위를 받게 된다. 본 연구에서는 고압에서 내부형 김발 신축이음의 모멘트 해석 및 시험을 수행하였다. 해석적으로 스프링 강성, 마찰과 측력에 의한 모멘트 값을 각각 구하고 시험으로 얻어진 전체 모멘트 값과 비교하였다. 또한 외부형 힌지 신축이음에 대하여 회전 핀에 이황화몰리브덴 코팅을 적용하여 저압에서 갈링 현상이 없어지고 마찰 계수가 감소하는 것을 확인하였다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 내열재료들은 고밀도를 이용하여 비행하는 물체의 운동에너지를 극대화 시킬 수 있기 때문에 군사적으로 각종 무기체계의 성능 향상에 매우 중요하다. 또한 유도 무기 및 항공기의 경우 고온, 고압 등의 환경에서 운용되기 때문에, 이러한 조건에서 견딜 수 있는 소재 개발이 필수적이다. 따라서 무기 선진국에서는 고밀도 재료인 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐-구리 감손우라늄을 활용하기 위한 연구를 활발하게 진행하고 있다. 이중, 텅스텐, 몰리브덴, 텅스텐-구리 라이너에 관한 연구는 괄목할 만한 연구 성과를 거두고 있다. 이러한 연구성과는 기존 탄의 관통 성능을 크게 증가시켜, 이에 대응하고자 하는 방어 체계 연구자들을 바쁘게 할 것으로 판단된다. 한편 내열 금속의 경우, 초고온 및 고압과 같은 극한 환경에서의 고온 강도 및 내삭마성이 우수하기 때문에, 각종 유도 무기 체계의 구성 부품, 즉 터빈, 밸브, 노즐, 제트 베인 등에 적용되고 있으나 대부분의 내열 재료들은 제조 방법이 까다롭고, 가공성이 나쁘며, 고가라는 단점들이 있어 이를 극복하는 연구들이 현재 진행 중에 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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