• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.6
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• pp.559-566
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• 2013

The effects of solid surface roughness on the contact angle of a nanofluid droplet were experimentally investigated. The experiments were conducted using the solid surface of a 10 mm cubic copper block and the nanofluid of water mixed with CuO nanoparticles. The experimental results showed that the contact angles of nanofluid droplets were lower than those of water droplets and that the contact angle of the nanofluid droplet increased with the solid surface roughness. Furthermore, it was found that the contact angles of water droplets on the solid surface quenched by both water and the nanofluid were lower than those of water droplets on the pure solid surface. However, significant differences were not observed between the contact angles on the solid surfaces quenched by water and the nanofluid.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.13 no.4
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• pp.270-276
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• 2010

Nickel-copper foam electrodes with pore gradient micro framework and nano-ramified wall have been prepared by using an electrochemical deposition process. Growth habit of nickel-copper co-deposits was quite different from that of pure nickel deposit. In particular, the ramified structure of the individual particles was getting clear with chloride ion content in the electrolyte. The ratio of nickel to copper in the deposits decreased with the distance away from the substrate and the more chloride ions in the electrolyte led to the more nickel content throughout the deposits. Compositional analysis for the cross section of a ramified branch, together with tactical selective copper etching, proved that the copper content increased with approaching central region of the cross section. Such a composition gradient actually disappeared after heat treatment. It is anticipated that the pore gradient nickel-copper nanostructured foams presented in this work might be a promising option for the high-performance electrode in functional electrochemical devices.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.43 no.4
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• pp.495-502
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• 2005

Copper was plated on the tungsten substrate by use of a direct copper electroless plating. The optimum deposition conditions were found to be with a concentration of $CuSO_4$ 7.615 g/L, EDTA of 10.258 g/L, and glyoxylic acid of 7 g/L, respectively. The solution temperature was maintained at $60^{\circ}C$. The pH was varied from 11.0 to 12.8. After the deposition, the properties of the copper film were investigated with X-ray diffractometer (XRD), Field emission secondary electron microscope (FESEM), Atomic force microscope (AFM), X-ray photoelectron spectroscope (XPS), and Rutherford backscattering spectroscope (RBS). The best deposition condition was founded to be the solution pH of 11.8. In the case of 10 min deposition at the pH of 11.8, the grain shape was spherical, Cu phase was pure without impurity peak ($Cu_2O$ peak), and the surface root mean square roughness was about 11 nm. The thickness of the film turned out to be 140 nm after deposition for 12 min and the deposition rate was found to be about 12 nm/min. Increase in pH induced a formation of $Cu_2O$ phase with a long rectangular grain shape. The pH control seems to play an important role for the orientation of Cu in electroless deposition. The deposited copper concentration was 99 atomic percent according to RBS. The resulting Cu/W film yielded a good adhesive strength, because Cu/W alloy forms during electroless deposition.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.196-196
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• 2011

팔라듐-구리 합금 분리막은 세륨산화물로 전처리된 다공성 니켈 지지체 위에 마그네트론 스퍼터 공정과 구리리플로우 공정에 의해 제조되었다. 스퍼터 공정은 얇고 치밀한 팔라듐 합금 분리막 증착을 위해 아주 효과적이다. 본 연구에서는 고온 스퍼터 공정에 의해 증착된 팔라듐 상부에 유동성과 열적확산이 우수한 구리를 코팅한 후, 반도체 분야에서 기가 패턴 매립시 사용하는 구리리플로우 공정을 도입하였다. 구리리플로우 공정은 치밀하고 미세기공이 존재하지 않는 표면을 구현하고 무한대의 수소 투과도를 가능하게 한다. 이로써 마그네트론 스퍼터에 의해 $200^{\circ}C$에서 팔라듐과 구리를 순차적으로 코팅한 후, $700^{\circ}C$에서 2시간 구리리플로우 공정을 실시하여 $7.5{\mu}m$ 두께의 팔라듐-구리 합금 분리막이 제조되었다. 세륨산화물(CeO2)은 고온에서 장시간 운전하는 동안 다공성 니켈 지지체의 금속성분이 팔라듐 합금층으로 확산하는 금속의 확산 문제를 개선하고자 지지체와 코팅층 사이에 확산방지막으로 도입되었으며, 균일한 스퍼터 증착을 위해 평탄한 표면의 지지체를 구현하였다. 투과도 테스트는 100-400kPa 의 압력차, 673-773K 의 온도 조건에서 순수한 수소가스로 실시하였다. 표면 미세기공이 없는 치밀한 팔라듐-구리 합금 분리막은 혼합가스에서 질소의 투과 없이 수소만을 투과하는 무한대의 우수한 분리도를 나타내었으며, 상용온도 $500^{\circ}C$에서 12.6ml/$cm^2{\cdot}min{\cdot}atm$의 수소 투과 능력을 보였다. 본 연구에 의해 제조된 팔라듐-구리 합금 분리막은 표면 미세기공이 없는 치밀한 분리막 제조를 가능하게 하였으며 열팽창계수가 팔라듐과 매우 비슷한 세륨산화물($CeO_2$)로 인해 지지체층과 코팅층과의 접합력이 향상되고 수소취성에 강하고 높은 열적 안정성을 갖는다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.30-30
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• 1999

알루미늄에 비해 전기저항이 낮고 electromigration 및 stress-migration에 대한 저항서이 높은 구리는 차세대 반도체 소자의 배선금속 재료로 여겨지고 있다. 최근 Chemical Mechanical Polishing (CMP) 기술의 도래로 구리배선 공정의 채택이 더욱 앞당겨질 전망이다. 한편, 구리 MOCVD를 위해 다양한 전구체화합물이 합성되었고, 근래에는 Cu(I)(hfc)L (L은 Lewis base 형태의 ligand) 형태의 전구체를 이용한 많은 증착 연구를 통하여 순수하고 전기저항이 낮은 구리 박막의 증착이 보고되었다. 구리 MOCVD의 가장 큰 문제점은 증착속도가 150-$^{\circ}C$20$0^{\circ}C$에서 500$\AA$/min 이하로 낮고 또한 증착된 필름 표면이 매우 거칠다는 데 있다. 이러한 단점으로 인해 전기화학적 증착후 CMP를 적용하는 것이 더욱 경제적이라는 견해가 우세해 지고 있다. 본 강연에서는 박막의 증착 속도와 표면 거칠기를 동시에 향사시키기 위해 catalytic surfactant를 이용한 새로운 MOCVD 개념을 도입하고, 구리 MOCVD에서 단원자층으로 흡착된 요오드 원자가 그 역할을 수행할 수 있음을 보이겠다. 또 요오드원자가 표면반응을 어떻게 수정하여 활성화에너지를 낮추는가를 반응메카니즘으로 밝히고 표면 평탄화의 미시적 해석을 제공하고자 한다. Catalytic Surfactant의 개념은 다른 박막 재료의 MOCVD에도 적용될 수 있으며, 나아가 적절한 기판 표면처리를 통하여 epitaxy도 가능할 것으로 본다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.15 no.3
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• pp.198-201
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• 2005

We investigated the effects of organic additives on the properties of nickel-copper thin films prepared by electroplating. Compared with thin films fabricated by pure electrolyte only, the films utilizing organic additives show different crystalline orientations. With no alteration of plating conditions simply adding the organic materials changed the composition of copper and nickel. The concentration of nickel could be varied to $65-95\%$ depending on the species and concentration of the additives. The change of material property has contributed to the increase or decrease of the magnetoresistance.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.216-218
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• 2014

자동차용 고광택 크롬 도금 박리액에는 질산과 유가금속인 구리 및 니켈이 다량 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 질산($HNO_3$) 및 유가금속은 고가이며 유독하므로 경제적 및 친환경적으로 반드시 회수하여 재활용하여야 한다. 본 연구에서는 도금박리액으로부터 질산과 구리, 니켈을 용매 추출법을 이용하여 분리하였다. 수상에 존재하는 질산의 농도는 0.01 ~ 1N NaOH를 이용하여 적정하여 분석하고, 금속의 농도는 ICP-MS 및 ICP-AES 등을 이용하여 분석하였다. 도금 박리액을 분석한 결과 Cu(76850mg/L), Ni(51990 mg/L)이 함유되어 있음을 알 수 있었다. 용액 내 질산의 양을 NaOH 용액을 이용하여 적정법으로 측정하였을 때, 질산의 양은 대략 1.02 M 임을 알 수 있었다. 50 % Tributylphosphate (TBP)를 이용하여 3단 추출한 유기층의 용액을 증류수를 이용하여 3회의 역추출을 하였을 때, 원액으로부터 48.1 %의 질산을 회수할 수 있음을 알 수 있었으며, 순도는 99.5% 이상이었다. 질산 회수 후 용액 내에 남은 구리와 니켈은 ISE-106로 구리를 추출하여 니켈을 분리한 후 황산을 이용해 역추출 하였다. 회수된 구리는 NaOH를 이용하여 pH를 조절하고 수산화구리 형태로 침전시킨 후 $N_2H_4$를 이용하여 환원시켰고, 온도와 pH 및 환원제를 이용하여 다양한 조건 하에 구리 분말을 제조하였다. 구리를 추출하여 라피네이트 용액으로 분리된 니켈은 $NaBH_4$를 이용하여 환원시켰고, 다양한 조건 하에서 니켈 분말을 제조하였다. 환원 된 분말은 분석결과 99%의 순수한 분말임을 알 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.3
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• pp.547-553
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• 1990

With alumina ceramics to copper brazement of cylindrical shape, the thermal stress analysis was carried out by finite element method. Elastic and plastic behaviour was considered to copper, but only elastic behaviour was considered to alumina. Also material properties of alumina and copper were considered in not constant values but variable functions dependent on temperature. The result of analysis is shown that maximum tensile longitudinal stress is occurred at perimeter of alumina side interface and maximum compressive radial and tangential stresses are occurred at center of alumina side interface. Because of bending effect, tensile raidial and tangential stresses are occurred at near bottom of alumina, far from interface.

• Resources Recycling
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• v.15 no.6 s.74
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• pp.41-47
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• 2006

A study for recovering of copper and lead from electronic scraps has been carried out using a combination of bioleaching and solvent extraction. It was found that the citric acid generated by Aspergillus niger could be an imporant leaching agent acting in the solubilization of copper, iron, lead and tin from the electronic scrap. Copper could be selectively extracted by 10% LIX84 from the leaching solution and it recoved 99.9% of metallic copper by electrowinning process. Tin and iron were extracted from the remaining solution by 10% Alamine336 and stripped by NaCl solution. Finally, tin could be recovered as a metallic precipitates from the mixed solution of tin and iron by cementation with iron powder.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.391-391
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• 2010

초전도 가속공동기의 소재는 순수 Nb로 제작하는 것이 일반적이다. 그러나 극저온 (2-4.5K)에서 열전도도가 낮아서 순간적인 Normal zone이 발생되면 이를 원활이 냉각되지 못하여 Quench로 발생 가능성이 높다. 초전도 가속공동기는 약 3 mm 두께의 Nb 판을 이용하는데, 500 MHz 공동기의 전자기장의 침투깊이가 불과 수 nm에 불과해서 나머지 부분은 사실상 불필요한 부분이다. 따라서 이 경우 매우 비싼 초전도 공동기 소재의 낭비가 매우 심하다. 또 Nb 판으로 공동기를 제작할 경우 매우 비싸고 시간이 많이 소요되는 전자빔용접을 해야 하고 또 제작 후 표면처리가 매우 번거롭고 장시간을 요한다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 구리판으로 성형가공법을 이용하여 공동기를 제작하고, 내부의 RF 표면에 수 ${\mu}m$ 두께의 Nb 코팅을 한 공동기를 개발하여 CERN의 LEP에 설치하여 실용화하였다. 이렇게 하여 소재비용을 포함한 초전도 공동기 제작, 표면처리 비용 절감은 만족할 만한 결과를 얻었다. 구리의 높은 열전도에 의한 고 가속전기장의 기대와 달리 가속전기장이 최고 약 7 MV/m 정도로 제한되었다. 그후 꾸준히 연구개발을 진행하여 현재 약 22 MV/m 까지 기록하고 있으나, 순수 Nb 공동기의 약 50 MV/m에 비하면 현저히 낮은 수준이다. 본 연구는 Nb 코팅법을 이용하여 Nb 코팅 초전도 공동기의 한계를 넓히기 위한 것이다. 본 발표는 "Sputtering 법에 의한 초전도 Nb coating 소재의 RF 한계 극복 연구"의 기초연구 결과를 보고하고자 한다.