• 제목/요약/키워드: 입자미세화

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전기선폭발법을 이용한 Sn-Pb 나노분말의 합성 (Synthesis of Nanoscale Sn-Pb Alloy Powders by Electrical Explosion of Wire)

  • 권영순;박상하;김지순;안용배
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2003년도 춘계학술강연 및 발표대회
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    • pp.35-35
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    • 2003
  • )를 금속와이어에 인가하면 저항발열에 의해 와이어가 미세한 입자나 금속증기상태로 폭발하는 현상을 이용한 것으로 기상합성법에 속한다고 할 수 있다. 선폭법은 다른 제조법에 비해 공정이 간단하여 생산비용이 저렴하며, 원재료의 조성을 갖는 분말의 합성과 금속간화합물, 융점차이가 나는 재료의 합금화 등이 가능하다. 인가에너지의 크기와 폭발 시 분위기를 제어함으로써 분말의 평균크기와 분포 제어 또한 가능하다. 본 연구는 러시아의 우수한 기초기술을 바탕으로 Pb-Sn계 합금은 전기폭발법으로 극미세분말을 제조하였으며, 분말의 형상, 상 화학조성의 변화를 조사하였다. 본 실험에 사용된 Sn-Pb계(All-Union State Standard 1499-70, 0.53mm)합금와이어는 자동시스템(1-0.6Hz)에 의해 챔버안으로 공급되었다. 이 때 임계폭발 와이어 길이는 50-80nm으로 실험을 행하였다. 챔버 압력은 1.4~2.0atm으로 유지하였다. 제조된 분말의 특성은 XRD, XRPES, SEM등을 이용하여 분말의 형상과 상, 화학조성, 표면분석을 행하였으며 DSC, TGA, BET분석을 통하여 온도변화에 따른 금속분말의 열량변화, 질량변화, 비표면적을 측정하였다. 제조된 Sn-Pb계 분말은 모두 평균 입도 117nm~220nm의 구형형상이었다. 이때 합금분말의 조성은 51.17~63.21 at%Sn, 35.47~46.37 at%Pb로 나타났다. 와이어에 인가되는 비에너지(W/Wc)가 감소된에 EK라 표면층의 Pb함량이 증가함을 보였다. 이는 와이어 내부 저항의 감소로 인한 공정시간의 지연과 Sn, Pb의 확산계수 차이에 의한 것으로 사료된다. 열분석 결과, Sn~Pb계 화합물의 융점은 167~$169^{\circ}C$로 관찰되었으며, $10^{\circ}C$/min로 $920^{\circ}C$까지 승은 하였을 때 17.1~18 wt%의 질량증가를 보였다.TEX>계 나노복합분말이 얻어짐을 알 수 있었다. 이 때 X션 회절피크의 line broadening으로부터 복합분말의 Fe 명균 결정립 크기는 24nm로 초미세 결정럽의 분말합금이었다. 포화자화값은 볼밀처리에 따라 점점 증가하여 MA 30시간에는 20.3emu/g로 포화됨을 알 수 있었다. 또한 보자력 Hc는 MA초기단계에 350e로 매우 낮으나 30시간 후에는 Hc값이 2600e로 매우 큰 값을 나타내었다. 이것은 환원반응결과 초기에 생성된 Fe의 결정립이 비교적 크고 결정결함이 적으나 볼밀처리를 30시간까지 행하면 Fe 결정렵의 미세화 빛 strain 증가로 magnetic hardening이 일어나기 때문인 것으로 사료된다.길이가 50, 30cm인 압출재를 제조하였다. 열간압출한 후의 미세조직을 광학현미경으로 압출방향에 평행한 방향과 수직방향으로 관찰하였고, 열간 압출재 이방성을 검토하기 위하여 X선 회절분석을 실실하여 결정방위를 확인하였다. 전기 비저항 및 Seebeck 계수 측정을 위하여 각각 2$\times$2$\times$10$mm^3$ 그리고 5$\times$5$\times$10TEX>$mm^3$ 크기의 시편을 준비하였다.준비하였다.전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의 발달과 밀접한 관계가 있음을 시사한다.se that were all low in two aspects, named "the Nonsignificant group". And the issues were high risk perception in general setting and lo

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전기화학적 기법을 통한 시멘트페이스트의 수중노출에 따른 알칼리이온 침출저감 효과: Part 2- 미세구조 분석 (The Effect of Electrochemical Treatment in Lowering Alkali Leaching from Cement Paste to an Aquatic Environment: Part 2- Microscopic Observation)

  • 윤범희;안기용
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.145-152
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    • 2023
  • 본 연구에서는 알칼리 이온의 침출을 완화하기 위해 전기화학적 처리로 100일 동안 수중 환경에 침지된 시멘트 페이스트의 표면을 현미경으로 관찰하였다. 계면 영역에서의 미수화물 입자와 공극률을 정량적으로 평가하기 위하여 주사 전자 현미경을 통해 후방 산란 전자(BSE) 이미지를 얻었다. 그 결과, 전기화학적 처리에 의해 표면부의 공극률이 크게 감소한 반면, 전하 상태에서 제한된 수화반응에 의해 미수화 입자는 다소 증가한 것으로 나타났다. 전기화학적 처리에서, C-S-H 겔에 존재하는 Ca2+ 이온은 공극수 내의 OH- 이온과 Ca(OH)2 형태로 침전되어 C-S-H 겔을 낮추면서 동시에 Ca(OH)2를 증대시킬 수 있다. 실질적으로 알칼리 침출에 대한 위험성은 전기화학적인 처리 하에서 제한된 이온화 매트릭스에 의해 감소될 수 있다.

메탄생성 효율증진을 위한 소화원료 전처리 연구 (A Study on Substrate Pre-treatment for Mathane Production Performance)

  • 정광화;류승현;남궁규철;김재환;곽정훈;안희권;유용희
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.197-204
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    • 2011
  • 돈 분뇨 슬러리를 대상으로 하여 기계적 분쇄와 캐비테이션 그리고 오존을 적용하여 원료의 특성 변화와 생분해도 그리고 메탄 생성잠재성 변화를 측정한 시험결과를 요약한 주요 내용은 다음과 같다. 1. 분쇄방법과 캐비테이션의 방법의 경우 큰 입자 및 미세입자를 줄일 수 있는 효과가 있었다. 2. 오존처리의 방법의 경우 용존물질의 부분산화, 미세입자의 부분산화 및 가용화 촉진을 통해 혐기성 소화의 첫 단계인 가수분해를 더욱 촉진할 것으로 사료된다. 3. 입도분포 변화에 따른 메탄생성량의 변화는 분쇄처리할 경우가 캐비테이션과 오존 처리방법에 비해 더 양호한 메탄생성효율을 보였다.

MgO가 첨가된 (Ca,Sr)(Zr,Ti)O3의 결정구조, 미세구조 및 저손실 유전특성 (Crystal structure, microstructure, and low-loss dielectric property of MgO-added (Ca,Sr)(Zr,Ti)O3)

  • 이도혁;문경석
    • 한국결정성장학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.261-267
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    • 2023
  • 마이크로파 유전체 적용을 위해 (Ca, Sr)(Zr, Ti)O3 (CSZT) 계에서 MgO 첨가에 따른 결정 구조, 미세 구조, 및 유전 특성을 연구하였다. 고상 반응법을 통해 합성된 CSZT 분말은 orthorhombic 단일상을 형성하였다. CSZT의 시편을 각각 1200℃, 1300℃ 및 1400℃에서 소결하였고, 소결 후 모든 시편은 orthorhombic 단일상을 확인하였다. 또한 모든 소결 시편은 온도가 증가함에 따라 입자 크기가 증가하였다. 1 mol% MgO를 첨가한 시편의 경우도 소결 이후에 orthorhombic 구조를 갖는 것을 확인하였다. EDS 분석을 통해 1400℃에서 소결 중에 이차상이 형성된 것을 확인하였다. MgO 첨가된 CSZT의 입자크기분포와 치밀화는 첨가하지 않은 경우와 거의 유사했으나, 입자크기분포가 좁아지며 균일해지는 것을 확인하였다. MgO 첨가된 CSZT는 1 k Hz에서 εr = 34.14, tanδ = 0.00047, τε = -3.58 ppm/℃로 우수한 저손실 유전 특성을 가졌다.

쌀가루 및 율무가루의 배합비율, 입자크기 및 수침시간에 따른 율무죽의 특성 (Characteristics of Job′s tear gruel by various mixing ratio, particle size and soaking time of Job′s tear and rice flour)

  • 이정은;서문희;이현규;양차범
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.193-199
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    • 2002
  • 죽류의 편의 식품화 및 전통죽의 개발일환으로써 영양적으로 우수한 율무를 이용하여 율무죽을 개발하고자 특성을 조사하였다. 즉, 죽 제조시 쌀가루와 율무가루의 배합비율, 입자크기 및 수침시간에 따른 amylograph 특성을 Brabender visco-amylograph로 측정하였으며, 또한 관능적 특성 및 저장기간동안 율무죽의 품질특성변화를 연구하였다. 쌀가루 및 율무가루의 배합비율에 따른 율무죽의 amylograph 특성을 보면 호화개시온도 및 최고점도는 율무가루의 첨가량이 증가될수록 낮아졌다. 쌀가루 및 율무가루의 입자크기에 따른 amylograph 특성을 보면 호화개시온도는 입자의 크기가 미세할수록 낮았으나 최고점도 및 consistency는 입자의 크기가 미세할수록 높았다. 쌀가루 및 율무가루의 수침시간에 따라서 호화개시온도는 수침시간이 길어짐에 따라 약간 낮아졌으며 5$0^{\circ}C$의 냉각점도 및 consistency도 수침하지 않은 시료가 가장 높았고 수침시간이 길어짐에 따라 낮았다. 쌀가루와 율무가루의 배합비율에 따른 율무죽의 관능검사 결과 율무가루의 첨가량이 많을수록 색의 기호도는 저하되었으나 구수한 맛은 높게 평가되었고 전반적인 기호도는 쌀가루와 율무가루의 배합비율이 50:50인 경우 가장 높게 평가되었다. 율무죽을 제조한 다음 4$^{\circ}C$ 온도에서 14일 저장하는 동안 율무죽의 pH 및 점도 변화는 쌀가루와 율무가루 배합비율, 입자크기 및 수침시간에 따라 저장 초기에서 저장 6일까지 약간 증가하는 현상을 나타내었으나 저장 6일 후에는 감소하는 현상을 나타내었다. 이상의 실험결과로 쌀가루와 율무가루를 이용한 죽의 제조시 고려되어야 할 배합비율, 입자크기, 수침시간에 따른 특성, 관능적 특성 및 저장성을 살펴보았으며 추후 산업화를 위한 기초자료로 이용할수 있을 것으로 생각된다.

BaO-B2O3-ZnO 결정화 유리계에서 Al2O3 Filler의 첨가에 따른 소결거동 및 물성변화 (Effect of Al2O3 Filler Addition on Sintering Behavior and Physical Characteristics of BaO-B2O3-ZnO Glass Ceramic System)

  • 김빙숙;김영남;임은섭;이준형;김정주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.110-116
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    • 2005
  • 본 연구는 $BaO-B_{2}O_3-ZnO$계에서 저온소성이 가능한 조성을 탐색하고, 여기에 $Al_{2}O_3$를 filler로 첨가하여 복합체를 제조할 경우의 소결거동과 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 이때 첨가하는 알루미나 분체는 입자크기가 서로 다른 두 종류를 이용함으로서 알루미나 입자 크기의 효과도 동시에 조사하였다. 알루미나 첨가량이 증가하는 경우 복합체의 치밀화정도, 유전상수, 열팽창계수, 그리고 경도 값이 감소하였다. 또한 첨가되는 알루미나 입자의 크기가 미세할 경우 그 감소율은 증가되었다. 한편 파괴인성값은 알루비나 첨가량이 많을수록, 알루미나 입자 크기가 작을수록 오히려 증가하였는데 이는 기공과 filler의 crack전파 억제 효과에 의한 것으로 해석하였다.

$Fe_{78}Si_9B_{13}$ 비정질 합금의 초크 코어 특성에 미치는 열처리 효과 (Effects of Heat Treatment on Choke Core Properties in $Fe_{78}Si_9B_{13}$ Amorphous Alloys)

  • 노태환;장완희
    • 한국자기학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.191-195
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    • 2000
  • Fe$_{78}$Si$_{9}$B$_{13}$ 비정질 합금을 스위칭 전원의 평활용 쵸크 코어로 사용하기 위한 최적 열처리 조건을 조사하였다. 코어의 모양은 자기경로 상에 공극을 넣지 않는 무공극형으로 하였으며, 보다 효과적으로 쵸크 코어 특성을 얻기 위해 산화 분위기 중에서 열처리하였다. 이 합금에서 가장 양호한 쵸크 코어 특성은 44$0^{\circ}C$, 2시간의 열처리에 의하여 얻어졌으며, 그 때의 실효투자율은 180 정도로서 수 MHz의 높은 주파수 영역에 이르기까지 그 크기가 일정하게 유지되었다. 또 12A가지의 직류 바이어스 전류 또는 8,000 A/m의 직류 바이어스 자장을 가하여도 실효투자율의 저하가 나타나지 않는 우수한 직류중첩 특성을 나타내었다. 그리고 교류 자심 손실도 종래의 쵸크 코어에 비해 상당히 낮은 것으로 나타났다. 이와 같은 열처리 조건하에서 비정질상은 미세한 $\alpha$-Fe 결정상의 석출 입자를 포함하는 혼합상으로 변태하는데 , 상기의 쵸크코어 특성은 주로 이들 미세 결정 입자에 의해 효과적으로 자벽 이동이 억제되고 자구가 미세화 되는 것에 기인하는 것으로 생각되었다.

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초소수성 및 친유성을 갖는 마이크로-나노 계층구조의 Pd 금속입자 기능화된 SiO2층 합성 (Synthesis of Pd-decorated SiO2 layers with superhydrophobic and oleophilic micro-nano hierarchical)

  • 김재훈;이재형;김진영;김상섭
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.67.2-67.2
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    • 2017
  • 본 연구에서는 $SiO_2$ 미세구조 상에 Pd 나노입자(NPs)를 증착하여, 불소화된 마이크로-나노 계층구조를 갖는 Pd-decorated $SiO_2$($Pd/SiO_2$)를 제작하였다. 마이크로 크기의 거칠기를 갖는 $SiO_2$ 층은 졸-겔 공정을 사용해서 제조된 용액을 전기분사함으로써 제조되었다. 이어서, 자외선(UV)을 이용한 광 환원법을 이용해 Pd 나노입자를 $SiO_2$ 층에 형성했다. 생성된 표면은 마이크로-나노의 계층구조 형태를 보여주었다. 해당 시편의 불소화 처리 후, 마이크로-나노의 계층구조 표면은 $170^{\circ}$ 이상의 물 접촉각(water contact angle; WCA) 및 $5^{\circ}$ 이하의 슬라이딩 각(sliding angle)을 보여줌으로써 물에 대해 탁월한 소수성을 나타내었다. 또한, 커피($CA=161^{\circ}$), 우유($CA=162^{\circ}$), 쥬스($CA=163^{\circ}$), 그리고 글리세롤($CA=165^{\circ}$)에 대해서도 우수한 소수 특성을 보여주었다. 또한, 이들 $Pd/SiO_2$ 층은 우수한 장기내구성 및 자외선 저항성을 보여주었다. 그리고 이어진 기름에 대한 접촉각 측정을 통해 해당 시편이 소유 특성이 아닌 친유 특성을 보여준다는 것을 확인할 수 있었고, 기름에 대한 CA는 약 ${\sim}10^{\circ}$로 매우 우수한 친유 특성을 나타내었다. 이와 같은 결과는 자체세정이 가능한 표면 및 지능형 물/기름 분리 시스템과 같은 스마트 장치에서 초소수성-친유성 특성을 갖는 계층구조의 $Pd/SiO_2$ 층을 사용할 가능성을 명확하게 보여준다고 판단된다.

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항균재료용 은나노 입자/알루미늄 하이드록사이드 나노복합재 제조

  • 서영익;전용진;김대건;이규환;김영도
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.46.1-46.1
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    • 2009
  • 산업이 점차 발달함에 따라 발생하는 환경오염으로 인해 인간의 삶에 있어 불가분의 관계에 있는 물에 대한 관심이 지속적으로 높아지고 있는 추세이다. 각종 질병의 요인이 되는 박테리아는 주로 물을 운송 매개체로 하기 때문에 이로 인한 물의 오염으로 인도의 경우 모든 질병 발생의 80%를 차지하는 것으로 세계보건기구(WHO)에 의해 보고되었다. 현재까지물 또는 공기의 항균 및 살균 정화를 위해 화학적, 생물학적 방식 등 다양한 기술이 개발되었으나 박테리아와같은 세균제거에는 무리가 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 여러 물질 중에서도 특히 항균작용(Antibacterial activity)이 탁월한 은(Ag)을 나노입자화하여 in-situ 코팅을 통한 다공성 알루미늄 하이드록사이드 나노복합재의 제조함으로써 생물학, 생체의용공학, 약학 등에 응용될 수 있는 새로운 형태의 항균재료제조방법을 제안하였다. 우선, 다공성 알루미늄 하이드록사이드기판은 알루미늄 기판에 알칼리 표면개질을 실시함으로서 표면에 마이크로포어가 형성된 알루미늄 하이드록사이드 기판을 제조하였다. 이렇게 제조된 다공성 기판에 Polyol 공정으로 은나노입자를 합성 및 분산시킴으로서 in-situ로 은나노입자가 분산된 알루미늄 하이드록사이드 나노복합재 기판을 만들수 있었다. 본 연구를 통하여 제조된 은나노입자가 분산된 알루미늄 하이드록사이드 나노복합재 기판은 주사전자현미경(SEM) 및 투과전자현미경(TEM)을 통하여 미세구조와 상분석을 실시하였으며 X선 광전자분석(XPS)를 이용하여 기판 표면의 화학적 상태를 분석하였다.

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피복물질과 오징어 간유의 혼합 비율에 따른 미세캡슐화 특성 (Microencapsulation Characteristics Depending on Mixing Ratio of Wall Materials and Squid Liver Oil)

  • 황성희;윤광섭
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.100-104
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    • 2007
  • 피복물질과 오징어 간유의 혼합 비율에 따른 미세캡슐화 특성을 알아보았다. 유화액의 점도와 안정성은 피복물질의 함량이 높을수록 증가하는 경향을 나타내었고, 미세캡슐화 효율은 43.86$\sim$29.49%로 7:3>4:6>3:7>5:5>6:4의 순으로 나타났으나 7:3의 경우 분말내 oil 함량이 낮아 적절하지 않을 것으로 판단된다. 수분결합지수는 피복물질 함량이 낮을수록 낮은 수분결합력을 보였으며, 입자의 크기는 모두 10 ${\mu}m$ 이하로 나타났다. 지방산 조성은 모든 실험구에서 다가불포화지방산의 함량이 50% 이상이었으며, 또한 다가불포화지방산에 대한 포화지방산의 비율은 모든 혼합비가 2.10 이상으로 높게 나타났다.