• Title/Summary/Keyword: 코팅/층

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Pattern recognition and characteristics of basic taste substances using the evanescent wave in multichannel optical fiber sensor (소산파를 이용한 다채널 광섬유형 미각센서의 제작 및 기본 맛에 대한 패턴분석)

  • Lee, Su-Mi;Kang, Shin-Won
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.9 no.5
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    • pp.365-372
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    • 2000
  • In this study, a multichannel taste sensor using the evanescent field absorption in fiber optic was developed, and evaluated its characteristics for several basic taste substances. This sensor is based on the change of evanescent field absorption at the surface of optical fiber core layer. The sensor device was made of a plastic-clad-silica fiber (3M Co., FP-400-UHT, core diameter $400\;{\mu}m$) and a middle portion of cladding layer was removed and the surface of stripped fiber core was dip-coated with a sensing membrane. And then, it was determined the difference of evanescent field absorption into the sensing membrane, according to various taste substances and its concentrations variance. The sensing membranes were prepared with six kinds of dyes, were known as potential sensitive dye together with silicone polymer the same refractive index of cladding. Each output patterns were obtained from the sensor devices could be distinguished not only five kinds of basic taste substances such as sweetness, saltiness, sourness, bitterness and umami, but also various mixed taste substances.

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Electrochemical Properties of Ti-30Ta-(3~15)Nb Alloys Coated by HA/Ti Compound Layer (HA/Ti 복합층 코팅한 Ti-30Ta-(3~15)Nb 합금의 전기화학적 특성)

  • Jeong, Yong-Hoon;Choe, Han-Cheol;Ko, Yeong-Mu
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.41 no.2
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    • pp.57-62
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    • 2008
  • Electrochemical properties of Ti-30Ta-$(3{\sim}15)$Nb alloys coated by HA/Ti compound layer have been studied by various electrochemical method. Ti-30Ta binary alloys contained 3, 7, 10, and 15 wt% Nb contents were manufactured by the vacuum furnace system. The specimens were homogenized for 24 hrs at $1000^{\circ}C$. The samples were cut and polished for corrosion test and coating. It was coated with HA/Ti compound layer by magnetron sputter. The HA/Ti non-coated and coated morphology of Ti alloy were analyzed by x-ray diffractometer(XRD) and filed emission scanning electron microscope(FE-SEM). The corrosion behaviors were investigated using potentiodynamic method in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The homoginazed Ti-30Ta-$(3{\sim}15wt%$)Nb alloys showed the ${\alpha}+{\beta}$ phase, and ${\beta}$ phase peak was predominantly appeared with increasing Nb content. The microstructure of Ti alloy was transformed from needle-like structure to equiaxed structure as Nb content increased. HA/Ti composite surface showed uniform coating layer with 750 nm thickness. The corrosion resistance of HA/Ti composite coated Ti-alloys were higher than those of the non-coated samples in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. Especially, corrosion resistance of Ti-Ta-Nb system increased as Nb content increased.

Effect of the Coating Structure on the Corrosion Resistance of Al-Mg Coated Steel (Al-Mg 코팅층의 구조가 강판 내식성에 미치는 영향)

  • Jung, Jae-Hun;Yang, Ji-Hoon;Kim, Sung-Hwan;Byeon, In-Seop;Jeong, Jae-In;Lee, Myeong-Hoon
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.49 no.5
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    • pp.454-460
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    • 2016
  • Double-layered Al-Mg films have been deposited by using an e-beam deposition method on a cold-rolled steel sheet(CR), which the structure of the film was Al/Mg/CR. The micro-structure, alloy phase, and corrosion resistance of the Al-Mg coated CR were investigated before and after heat treatment at $400^{\circ}C$ for 2, 3, and 10 min in a nitrogen atmosphere. Total thickness of Al-Mg films was fixed at $3{\mu}m$ and the thickness ratio of Al and Mg layers(Al:Mg) has been changed from 5:1 to 1:5. The cross-sectional morphology of the films, which had the thickness ratio of 2:1(Al:Mg), 1:1, and 1:2, was changed after heat treatment from columnar to featureless structure. The x-ray diffraction data for as-deposited films showed only pure Al and Mg peaks. Al-Mg alloy peaks such as $Al_3Mg_2$ and $Al_{12}Mg_{17}$ phase appeared after the heat treatment. The Al-Mg coating with the thickness ratio of 1:1(Al:Mg) showed the best corrosion resistance of up to 500 hours by salt spray test.

Electrical performance and improvement of stability in ultra thin amorphous IGZO TFT on flexible substrate of surface roughness (Flexible한 기판 표면 거칠기에 따른 초박형 비정질 IGZO TFT의 전기적 특성 및 안정성 개선)

  • Sin, Dae-Yeong;Jeong, Seong-Hyeon;Jo, Hyeong-Gyun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.126-126
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    • 2018
  • 최근 차세대 디스플레이인 flexible 하고 transparent 한 디스플레이 개발이 진행 중 이며, 이러한 디스플레이가 개발 되기 위해 백 플레인으로 사용되는 Thin Film Transistor (TFT) 또한 차세대 디스플레이 못지 않게 연구가 진행 되고 있다. 기존의 무기물을 기반으로 하고 Rigid한 TFT는 현재 많은 곳에 적용이 되어 사람들이 사용 하고 있다. 하지만 이미 시장은 포화상태이며 차세대 디스플레이 컨셉인 flexible 하고 투명한 것과 맞지 않는다. 그래서 유연하며 투명한 특성을 가진 TFT에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있으며 많은 성과를 이루었다. 이러한 소자를 이용하여 훗날 Electronic-skin(e-skin)이라 부르는 전자 피부를 활용하여 실시간 모니터링 할 수 있는 헬스 케어 분야 등에 활용 가치 또한 높다. 현재 유연하며 투명한 기판 및 물질 개발에 많은 연구 개발이 진행 되고 있다. 하지만 유연한 기판을 사용하여 TFT를 제작한 후 stress나 bending에 대한 내구성과 안정성, 신뢰성 등이 무기물을 기반으로 한 TFT에 비해 좋지 않은 실정이다. 따라서 유연하며 투명한 기판을 사용한 TFT에 대한 안정성, 신뢰성 등을 확보하여야 한다. 본 연구 에서는 유연한 기판을 사용하여 TFT를 제작 한 후, TFT특성과 안정성을 확보하는 것을 목표로 실험을 진행하였다. 우리는 Mo전극과 Parylene 기판을 사용하여 유연한 TFT소자를 탑 게이트 구조로 제작 하였고 Rigid한 Glass기판 위에 Floating Process를 진행하기 위해 PVA층을 코팅 후 그 위에 Parylene을 CVD로 증착 하고 IGZO를 Sputter를 사용해 증착했다. Parylene은 DI Water 70도에서 Floating 공정을 통해 Rigid 기판에서 탈착 시켰다. 유연한 기판 위에 TFT를 제작 후 bending에 대한 특성 변화 및 안정성에 대한 측정을 실시하였다. Bending에 대한 특성 변화는 우수한 결과가 나왔지만 안정성 측정 중 Negative Bias Stress(NBS) 상에서 비정상적인 On Current Drop 현상이 발생 되었다. Parylene과 Channel층 사이 interface roughness로 인해 charge trap이 되고 이로 인해 On Current Drop 이라는 현상으로 나타났다. 그래서 우리는 Parylene 기판과 Channel 층간의 surface roughness를 개선하기 위한 방법으로 UV Treatment를 사용하였고 시간을 다르게 하여 surface 개선을 진행했다. Treatment 시간을 증가 시킴에 따라 Surface roughness가 많이 좋아 졌으며, Surface를 개선하고자 비정상적인 On Current Drop 현상이 없어졌으며 위 실험으로 Polymer의 surface roughness에 따라 TFT에 대한 안정성에 대한 신뢰성이 확보 될 수 있는 것을 확인 하였다.

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Surface Characteristics of Titanium/Hydroxyapatite Double Layered Coating on Orthopedic PEEK by Magnetron Sputtering System (마그네트론 스퍼터링 시스템을 이용한 정형외과용 PEEK의 타이타늄/하이드록시아파타이트 이중 코팅층의 표면 특성 분석)

  • Kang, Kwan-Su;Jung, Tae-Gon;Yang, Jae-Woong;Woo, Su-Heon;Park, Tea-Hyun;Jeong, Yong-Hoon
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.51 no.3
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    • pp.164-171
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    • 2018
  • In this study, we have fabricated pure titanium (Ti)/hydroxyapatite (HA) double layer coating on medical grade PEEK from magnetron sputtering system, an investigation was performed whether the surface can be had more improve bio-active for orthopedi/dental applications than that of non-coated one. Pure Ti and HA coating layer were obtained by a radio-frequency and direct current power magnetron sputtering system. The microstructures surface, mechanical properties and wettability of the pure Ti/HA double layer deposited on the PEEK were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), nano-indentation, and contact angle test. According to the EDS and XRD results, the composition and crystal structure of pure Ti and HA coated surface were verified. The elastic modulus and hardness value were increased by pure Ti and HA coating, and the pure Ti/HA double layer coating surface has the highest value. The contact angle showed higher value for pure Ti/HA double layered coating specimens than that of non-coated (PEEK) surface.

Surface Treatment of IHX Materials for VHTR (원자력 중간열교환기 열수송계 소재의 표면처리)

  • Lee, Byeong-U;Lee, Myeong-Hun;Bang, Gwang-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.35-50
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    • 2012
  • $900^{\circ}C$이상 초고온 He-gas 분위기 또는 용융불화염 (molten salts, FLINAK) 환경에서 사용될 VHTR(Very High Temperature Reactor)의 IHX(Intermediate heat exchanger)용 열수송 구조재료로 가장 가능성이 높은 합금인 Inconel 617 및 Hastelloy X 상에 습식화학적, 물리적기상합성법(Vacuum arc-plasma과 RF magnetron sputtering) 및 pack cementation에 의한 표면개질 및 마이크로 초내열(refractory ceramics) 코팅층(TiN, TiCN, TiAlN, $Al_2O_3$, $TiO_2$)을 형성시켰다. 고온 장기사용 시 문제가 될 수 있는 고온에서의 조직변화, 미세구조와 상(phase)형성, 고온 부식 및 그에 따른 마모(wear resistance) 손상 등 이들 소재의 내열, 내식 및 내마모 물성을 개선하는 연구를 수행하였다. TiAlN 박막의 경우 공기분위기에서 N이 분해되나 치밀한 산화물($TiO_2/Al_2O_3$ layer)을 형성하여 내식성 있는 보호피막을 형성함으로 기판과의 열팽창 계수로 인한 박리가 발생하지 않아 보호피막으로 적합하였다. Pack cementation법에 의한 aluminiding(Al-Ni합금)도 He 및 공기분위기에서 고온물성의 저하를 가져오는 $Cr_2O_3$의 생성을 충분히 억제하고 있었으며 He 및 air 분위기에서 사용이 가능한 박막으로 여겨진다. 내열 및 내식성에 대한 실험을 종합한 결과, 공기분위기에서 사용할 수 없는 박막은 He-gas 및 FLINAK(LiF-NaF-KF) 용융염 분위기에서도 사용할 수 없었으며, He-gas, FLINAK 및 air 분위기에서 모두 사용이 가능한 박막으로는 Inconel 617에서는 $(TiO_2-)Al_2O_3$, TiAlN 및 Al-Ni이었고 Hastelloy에서는 Al-Ni 및 $Al_2O_3$가 가장 적당하였다.

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Manufacturing and Properties of Al-Al2O3 Composite Coating Layer Using Warm Spray Process (Warm spray를 이용한 알루미늄-알루미나 복합 코팅층의 제조 및 특성)

  • Kwon, Eui-Pyo;Lee, Jong-Kweon
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.27 no.7
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    • pp.374-380
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    • 2017
  • Properties of coatings produced by warm spray were investigated in order to utilize this technique as a repair method for Al tire molds. $Al-(0-10%)Al_2O_3$ composite powder was sprayed on Al substrate by warm spraying, and the microstructure and mechanical properties of the composite coating layer were investigated. For comparative study, the properties of the coating produced by plasma spray, which is a relatively high-temperature spraying process, were also investigated. The composite coating layers produced by the two spray techniques exhibited significantly different morphology, perhaps due to their different process temperatures and velocities of particles. Whereas the $Al_2O_3$ particles in the warm sprayed coating layer maintained their initial shape before the spray, flattened and irregular shape $Al_2O_3$ particles were distributed in the plasma sprayed coating layer. The coating layer produced by warm spray showed significantly higher adhesive strength compared to that produced by plasma spray. Hardness was also higher in the warm sprayed coating layer compared to the plasma sprayed one. Moreover, with increasing the fraction of $Al_2O_3$, hardness gradually increased in both spray coating processes. In conclusion, an $Al-Al_2O_3$ composite coating layer with good mechanical properties was successfully produced by warm spray.

기지상 물질과의 결합특성이 금속입자의 성장 및 표면 플라즈몬 공진 특성에 미치는 영향

  • Kim, Yun-Ji;Lee, In-Gyu;Kim, Won-Mok;Lee, Gyeong-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.426-426
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    • 2011
  • 최근 들어 금속물질을 나노미터 단위로 구성할 수 있는 기술이 진보하면서, 금속 나노입자에 의해 발생되는 표면 플라즈몬에 대해서도 다양한 분야의 관심이 집중되고 있다. 유전체 물질을 기지상으로 하는 금속:유전체 나노복합체에서 금속 나노입자는 자유전자들의 집단 진동인 국소표면 플라즈몬 공진(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)현상에 의해 국부전기장을 증대 시키고, 가시광 및 적외선 영역에서 특성 광흡수 거동을 보인다. 이와 같은 광학적 특성은 금속 나노입자들의 크기, 형태, 그리고 나노입자들의 주변을 구성하는 기지상 물질의 종류에 의해 조절된다. 금속:유전체 나노복합체에 나타나는 이러한 특성은 단순장식코팅 뿐만 아니라 광의 효율적 운용과 광을 매개로 한 기능발현을 필요로 하는 디스플레이, 광학 스위칭 소재 및 태양전지의 효율 향상을 위한 광흡수층 등 매우 다양한 응용이 가능하다. 본 연구에서는 다양한 굴절률을 갖는 재료들 중, 저굴절률을 갖는 SiO2와 고굴절률을 갖는 ZnS-SiO2를 기지상 재료로 선택하여 교번증착 스퍼터링법으로 Ag와 Au입자를 형성시켰다. Ag를 금속나노입자로 갖고, SiO2와 ZnS-SiO2를 기지상으로 하는 금속:유전체 나노복합체에서는 금속나노입자 형성에 따른 뚜렷한 표면 플라즈몬 공진 광흡수 피크가 관찰된 반면 Au나노입자는 기지상에 따라 각기 다른 광흡수 특성을 나타냈는데, SiO2기지상에서 명확한 광흡수 피크를 형성했던 경우와는 달리 ZnS-SiO2기지상에서는 특정파장에서의 흡수피크로 규정되기 어려운 넓은 파장범위에 걸친 완만한 광흡수 피크를 나타냈다. TEM 분석을 통해, ZnS-SiO2 기지상 내의 Au입자는 각각 독립되어 있는 Island형태가 아닌 유전체 기지상과 대칭적으로 혼합된 네트워크 형태의 Bruggeman 기하구조를 구성하고 있음을 확인하였고, 이는 Au입자가 형성되고 성장할 때 Au와 S의 높은 결합에너지로 인해 상당한 젖음 특성을 갖고 성장하였기 때문으로 판단됐다. 따라서 나노복합체를 구성하는 물질간의 광학적 특성뿐만 아니라 기지상 내에서의 금속입자의 성장거동에 대한 연구가 수반되었을 때, 금속:유전체 나노복합체의 표면 플라즈몬 공진 광흡수 특성을 보다 정확하게 제어할 수 있다.

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Evaluation of Cavitation Characteristics in Seawater on HVOF Spray Coated Layer with WC-27NiCr Material for Cu Alloy (구리합금에 대한 WC-27NiCr 초고속화염용사 코팅층의 해수내 캐비테이션 특성 평가)

  • Han, Min-Su;Kim, Min-Sung;Jang, Seok-Ki;Kim, Seong-Jong
    • Corrosion Science and Technology
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    • v.11 no.6
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    • pp.263-269
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    • 2012
  • Copper alloys are commonly applied to ship's propellers, pumps and valves which are serviced in seawater due to their good castability and corrosion resistance. In the environment of high flow velocity, however, erosion damage predominates over corrosion damage. In particular, the cavitation in seawater environment accelerates surface damage to copper alloys, resulting in degradation of products and economic losses and also threatening safety. The surface was coated with WC-27NiCr by high velocity oxygen fuel(HVOF) spraying technique to attain durability and cavitation resistance of copper alloys under high velocity/pressure flow. The cavitation test was performed for the WC-27NiCr coating deposited by HVOF in seawater at the amplitude of $30{\mu}m$ with seawater temperature. The cavitation at $15^{\circ}C$ caused exfoliation of the coating layer in 17.5 hours while that of $25^{\circ}C$ caused the exfoliation in 12.5 hours. When the temperature of seawater was elevated to $25^{\circ}C$ from $15^{\circ}C$, more damage was induced by over 160%. Although WC-27NiCr has good durability, corrosion resistance and eletrochemical stability, the cavitation damage rate of the coating layer could remarkably increase at the elevated temperatures under cavitation environments.

Synthesis and Surface Properties of Hierarchical SiO2 Coating Layers by Forming Au Nanoparticles (금 나노입자 형성을 이용한 계층구조 SiO2 코팅층의 제조 및 표면 특성)

  • Kim, Ji Yeong;Kim, Eun-Kyeong;Kim, Sang Sub
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.23 no.1
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    • pp.53-58
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    • 2013
  • Superhydrophobic $SiO_2$ layers with a micro-nano hierarchical surface structure were prepared. $SiO_2$ layers deposited via an electrospray method combined with a sol-gel chemical route were rough on the microscale. Au particles were decorated on the surface of the microscale-rough $SiO_2$ layers by use of the photo-reduction process with different intensities ($0.11-1.9mW/cm^2$) and illumination times (60-240 sec) of ultraviolet light. With the aid of nanoscale Au nanoparticles, this consequently resulted in a micro-nano hierarchical surface structure. Subsequent fluorination treatment with a solution containing trichloro(1H,2H,2H,2H-perfluorooctyl)silane fluorinated the hierarchical $SiO_2$ layers. The change in surface roughness factor was in good agreement with that observed for the water contact angle, where the surface roughness factor developed as a measure needed to evaluate the degree of surface roughness. The resulting $SiO_2$ layers revealed excellent repellency toward various liquid droplets with different surface tensions ranging from 46 to 72.3 mN/m. Especially, the micro-nano hierarchical surface created at an illumination intensity of $0.11mW/cm^2$ and illumination time of 60 sec showed the largest water contact angle of $170^{\circ}$. Based on the Cassie-Baxter and Young-Dupre equations, the surface fraction and work of adhesion for the micronano hierarchical $SiO_2$ layers were evaluated. The work of adhesion was estimated to be less than $3{\times}10^{-3}N/m$ for all the liquid droplets. This exceptionally small work of adhesion is likely to be responsible for the strong repellency of the liquids to the micro-nano hierarchical $SiO_2$ layers.