• Title/Summary/Keyword: 입자 크기 의존성

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Size dependence of Cation Distribution in Magnetic Nanoparticles (자성 나노입자에서 양이온 분포의 크기 의존성)

  • Cho, Jun-Hee;Ko, Sang-Kil;Lee, Hwan;Ahn, Yang-Kyu;Song, Ki-Chang;Choi, Eun-Jung
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.16 no.1
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    • pp.60-65
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    • 2006
  • In order to investigate the dependence of the particle size on the cation distribution in the spinel structure, Mossbauer spectra were taken in the presence of an external magnetic field f3r the magnetic nanoparticles prepared by using a microemulsion method. The crystals are found to have a cubic structure. The results show that as the particle sizes decrease, $Fe^{3+}$ ions migrate from the octahedral site to tetrahedral site.

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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Particle Size-Dependent Failure Analysis of Particle-Reinforced Metal Matrix Composites using Dislocation Punched Zone Modeling (전위 펀치 영역 모델링에 의한 입자 강화 금속지지 복합재의 입자 크기 의존 파손 해석)

  • Suh, Yeong Sung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.3
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    • pp.275-282
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    • 2014
  • Particle-reinforced metal matrix composites exhibit a strengthening effect due to the particle size-dependent length scale that arises from the strain gradient, and thus from the geometrically necessary dislocations between the particles and matrix that result from their CTE(Coefficient of Thermal Expansion) and elastic-plastic mismatches. In this study, the influence of the size-dependent length scale on the particle-matrix interface failure and ductile failure in the matrix was examined using finite-element punch zone modeling whereby an augmented strength was assigned around the particle. The failure behavior was observed by a parametric study, while varying the interface failure properties such as the interface strength and debonding energy with different particle sizes and volume fractions. It is shown that the two failure modes (interface failure and ductile failure in the matrix) interact with each other and are closely related to the particle size-dependent length scale; in other words, the composite with the smaller particles, which is surrounded by a denser dislocation than that with the larger particles, retards the initiation and growth of the interface and matrix failures, and also leads to a smaller amount of decrease in the flow stress during failure.

The study on effects of porosity, strain and grain size on B-H Hysteresis Ioop (기공율, 응력 및 입자 크기가 B-H Hysteresis loop 특성에 미치는 영향 연구)

  • 김성재;정명득;백종규
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.4 no.2
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    • pp.89-93
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    • 1994
  • Effects of density, inner-stress, and grain size on B-H hysteresis loop properties of Mg-ferrite were investigated. As the sintered bulk density increase, coercive force($H_c$) decreasand squareness ratio increase. Coercive force was very dependent on inner-stress in sintered body, so coercive force increase from 1.95[Oe] to 4.35[Oe] when inner stress present in bulk, however, the squareness ratio was almost not changed Coercive force and squareness ratio were independent on grain size of sintered body which is between 6-11[$\mu\textrm{m}$]

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Modeling of Size-Dependent Strengthening in Particle-Reinforced Aluminum Composites with Strain Gradient Plasticity (변형률 구배 소성을 고려한 입자 강화 알루미늄 복합재의 크기 종속 강화 모델링)

  • Suh, Yeong-Sung;Park, Moon-Shik;Song, Seung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.7
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    • pp.745-751
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    • 2011
  • This study proposes finite element modeling of dislocation punching at cooling after consolidation in order to calculate the strength of particle-reinforced aluminum composites. The Taylor dislocation model combined with strain gradient plasticity around the reinforced particle is adopted to take into account the size-dependency of different volume fractions of the particle. The strain gradients were obtained from the equivalent plastic strain calculated during the cooling of the spherical unit cell, when the dislocation punching due to CTE (Coefficient of Thermal Expansion) mismatch is activated. The enhanced yield stress was observed by including the strain gradients, in an average sense, over the punched zone. The tensile strength of the SiCp/Al 356-T6 composite was predicted through the finite element analysis of an axisymmetric unit cell for various sizes and volume fractions of the particle. The predicted strengths were found to be in good agreement with the experimental data. Further, the particle-size dependency was clearly established.

Evaluation of Dose Enhancement by Gold Nanoparticles using Mathematical Head Phantom (금 나노입자를 활용한 두부 모의피폭체에서의 선량증가 효과 평가)

  • Hwang, Chulhwan;Park, Eun-Tae;Kim, Jung-Hoon
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.16 no.8
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    • pp.477-483
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    • 2016
  • The effect of dose enhancement was evaluated using Snyder head phantom, dependence on size of gold nanoparticle and material concentration in megavoltage X, ${\gamma}$-ray. Monte Carlo simulation using MCNPX was used for 4, 6, 10, 15 MV and Co-60 ${\gamma}$-ray. Described the tumor in Snyder head phantom, gold nanoparticle of 25, 75, 125nm diameter was inserted inside tumor. Concentration of dose enhancement material was used for 5, 15, 25 mg/g and dose enhancement factor was calculated on the basis of the no dose enhancement material. The lower incident energy and the higher concentration of material were that high dose enhancement factor is indicated. The size of gold nanoparticle had relatively high dependence on lower incident energy and higher concentration of material. It will increase dose inside the tumor, and be additional effect of use of gold nanoparticles in radiation therapy.

금속 기판 위에 분산된 콜로이드 금의 광산란 특성

  • Kim, Ju-Yeong;Jo, Gyu-Man;Lee, Taek-Seong;Kim, Won-Mok;Lee, Gyeong-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.424-424
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    • 2011
  • 금속 나노 입자는 국소 표면 플라즈몬(Localized Surface Plasmon, LSP)이 여기 되며 이의 국부 환경 변화에 대한 민감한 의존성으로 인하여 생화학적 센서로의 응용이 크게 주목 받고 있다. LSP는 금속 나노 입자의 재료, 모양, 크기 그리고 주변 환경 변화에 민감하게 의존한다는 것이 알려져 있다. 금속 나노 입자를 소자로 응용하기 위해서는 일반적으로 기판을 사용하게 되며 이때 기판의 재료적 특성이 LSP에 서로 다른 영향을 준다. 기판은 재료의 광학적인 특성에 따라 유전체, 반도체 그리고 금속으로 분류할 수 있다. 유전체와 반도체 기판과는 다르게, 금속 기판은 표면의 자유전자가 금속 나노 입자에 구속된 자유전자와 반응하여 추가적인 플라즈몬모드를 형성한다. 이번 연구에서는 금속 기판 위에 지름이 100 nm인 콜로이드 금을 분산시킨 후 광산란 신호를 검출하고 금속 기판이 LSP에 미치는 영향을 하부금속 금속층 물질 및 두께의 함수로 하여 분석하였다. 또한, 콜로이드 금 주변의 굴절률 변화에 대한 반응도를 분석하여 센서로서 특성을 평가하였다.

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Effects of Particle Size and Characteristics on the Gas-particle Partitioning of PAHs in the Air (대기중 입자의 크기와 특성이 다환방향족탄화수소류 화합물의 증기상-입자상간의 분배에 미치는 영향)

  • Lee, Dong-Soo;Ahn, Joon-Yong
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • v.17 no.3
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    • pp.187-195
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    • 2002
  • 다환방향족탄화수소류 화합물의 증기상-입자상간의 분배평형의 설명을 위해 흔히 입자상의 흡착지점이 균질하고 총흡착면적은 TSP에 비례한다는 가정을 사용하는데 본 연구의 목적은 이러한 가정의 타당성을 평가하는 것이다. 본 연구를 위해 도심에서 6단의 다단계 대기중입자채집기를 사용하여 대기 중의 입자를 포집하였으며 이들 입자에 흡착된 phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene을 분석하여 입경별 분포를 측정하였다. 특히 연구기간 중에 황사현상이 일어나 입경분포나 입자의 기원이 매우 다른 경우에 대한 연구가 가능하였다. 주요연구결과로서 우선 야마사키가 제안한 분배평형의 온도 의존식은 제한된 범위에서 사용되어야 한다는 것이 관측되었다. 즉, 황사현상이 일어나는 경우와 같이 입자의 흡착특성과 입경분포가 보통때와 다른 경우에는 log Kp와 l/T의 관계에서 선형성이 상당히 저하되었다. 또한 특히 낮은 온도에서는 입자의 입경분포가 달라지면 전체적인 분배평형이 달라지게 되는 것으로 평가되었으며 입자의 흡착특성도 분배평형의 온도의존성에 결정적인 영향을 줄 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 입자의 기원이 다양하거나 입경분포가 달라지면 흡착평형이 바뀌기 때문에 흡착특성의 균질성과 단순한 TSP를 전제로 하는 분배평형의 평가나 예측은 실제 대기조건에서는 정확하지 않을 수가 있으며 제한적인 조건에서 사용되어야 할 것이다.

Numerical Study on Effect of Mesh Size on Vibration and Overpressure Propagation Induced by Underwater Blasting (수중발파로 인한 과압 및 진동 전파에서 메쉬크기의 영향에 대한 수치해석 연구)

  • Jeong, Hoyoung;Son, Hanam;Kim, Suhan;Kim, Yeolwoo
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.31 no.6
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    • pp.578-592
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    • 2021
  • This study performed to investigate the propagation characteristics of overpressure, impulse, vibration in underwater blasting. The difference between air blasting and underwater blasting is that noise and vibration propagate through water as a medium. In some cases, the noise and vibration propagates through various media (rock, water, air, etc.). In this study, the underwater blasting was simulated using AUTODYN, and the propagation characteristics of overpressure, impulse and vibration induced by blasting were analyzed. We mainly focused on the effect of mesh size on the overpressure, impulse and peak particle velocity from the underwater blasting simulation. The numerical results indicated that the overpressure and peak particle velocity tended to decrease as the mesh size increased, while the impulse increased with the mesh size. The results also indicated that the mesh dependence varied depending on the explosive charge and scaled distance.