• 한국분말재료학회지
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• 제25권5호
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• pp.435-440
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• 2018

In the present study, we develop a conductive copper/carbon nanomaterial additive and investigate the effects of the morphologies of the carbon nanomaterials on the conductivities of composites containing the additive. The conductive additive is prepared by mechanically milling copper powder with carbon nanomaterials, namely, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and/or few-layer graphene (FLG). During the milling process, the carbon nanomaterials are partially embedded in the surfaces of the copper powder, such that electrically conductive pathways are formed when the powder is used in an epoxy-based composite. The conductivities of the composites increase with the volume of the carbon nanomaterial. For a constant volume of carbon nanomaterial, the FLG is observed to provide more conducting pathways than the MWCNTs, although the optimum conductivity is obtained when a mixture of FLG and MWCNTs is used.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권1호
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• pp.47-53
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• 2011

미연탄소가 과량 함유된 석탄 바닥재와 준설토가 30 wt% 혼합된 모분말(parent batch powders)로 부터 인공골재를 제조하고 그 물성을 평가하였다. 특히 폐유리 또는 폐유리에 $Na_2O$를 5 wt% 첨가하여 제조된 프리트(NWG)의 혼합이 인공골재의 발포 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 모분말로 제조된 골재는 과량의 미연탄소가 소결을 방해하여 부피비중이낮았다. 그러나 모분말에 폐유리를 첨가하면 소결이 촉진되어 치밀화가 일어나고 부피 비중이 증가하였다. 한편 모분말에 NWG를 5 wt% 첨가하여 인공골재를 제조하면, 단순히 폐유리만 첨가한 경우에 비하여 부피비중 값이 감소하였다. 이는 고온에서 융제의 점도가 $Na_2O$ 영향으로 낮아짐에 따라 골재표면에 다량의 액상이 생성되었고 이로 인해 표면 액상에 가스가 포집되어 표피가 다공성을 나타내기 때문이다. 본 연구에서 $1100^{\circ}C$ 이상으로 소성된 시편은 부피 비중 1.15~1.34 및 흡수율 11~19 %을 갖는 경량골재의 특성을 나타내었으며, 발포 현상은 내부가 아닌 표피에서 발생되는 특징을 보였다.

• 한국진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.122-129
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• 2000

Mo이 코팅된 유리기판 상에 전기영동법으로 도포된 유리화 비정형 탄소분말의 전계방출 특성을 조사하였다. 탄소의 $sp^2$결합만으로 이루어진 유리화 비정형 탄소는 전계방출을 얻기 위한 초기화 공정 없이도 규칙적인 전계방출 거동을 보이고 있었다. 전자의 방출이 시작되는 임계전장의 크기는 3에서 4 MV/m 구간의 값을 가지고 있었으며, Fowler-Nordheim plot로부터 평가된 effective work function은 약 0.06 eV였다. 전류전압거동의 반복측정에 의해 관찰된 바와 같이 전계방출의 안정성 면에서 유리화 비정형 탄소는 Si tip보다 우수하였으며, 도포된 전체면적에서 전면발광의 가능성을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 탄소계 물질에서 관찰되는 전계방출이 탄소의 $sp^3$결합과 밀접하게 관련되어 있지 않으며, 전자가음극물질의 표면으로 이동하는데 필요한 전기전도성, 혹은 기판과 음극물질 계면에서의 전자이동 등이 전계방출의 거동을 결정하는 중요한 요인임을 보여주고 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제23권1호
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• pp.40-47
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• 2014

폐자원으로 분류되는 석탄재의 미연탄소를 경제적으로 재활용하기 위한 방안을 모색하기 위하여, 서천화력발전소 매립 석탄재로부터 미연탄소를 분리한 후 활성탄소 제조가능성을 평가하였다. 정선부선을 4단계 실시하여 얻어진 미연탄소 정광의 고정탄소 품위는 87%로 얻어졌다. 미연탄소 정광에 포함된 결정질 불순물로는 주로 석영과 뮬라이트가 존재하였다. 화학적 활성화 전 미연탄소의 비표면적은 $10m^2/g$로 매우 낮았으며, 이는 국내 무연탄의 높은 탄화도와 관련되는 것으로 추측되었다. 또한 미연탄소는 대체로 다공성이며 결정학적으로는 터보스트래틱 구조를 갖고 있었다. 미연탄소 1 g과 KOH 6 g 을 혼합하여 활성화시킨 경우 얻어진 비표면적값이 $670m^2/g$로 가장 높았으며 미세공이 발달된 것을 확인하였다. KOH 용액을 사용한 경우 질소흡착량이 분말상 활성화 시료보다 낮게 나타난 것은 탄소입자의 젖음성 및 함침성이 낮은 때문으로 추측되었다. 본 실험에서 제조한 활성탄소는 미세공 분포가 높은 기능성 활성탄소의 세공특성을 보이며, 범용의 활성탄소에 준하는 비표면적값을 나타내 기존의 석탄계 활성탄소보다 우수하며 회분 함량도 적정 수준이었다. 따라서 공정의 경제성과 미연탄소 자체의 특성을 고려하여, 정수용 활성탄소 대체재나 혹은 카본블랙 대체용으로 재활용하는 것이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제20권2호
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• pp.100-106
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• 2013

Ultra-fine zirconium carbide (ZrC) powder with nano-sized primary particles was synthesized by the carbothermal reduction method by using nano-sized $ZrO_2$ and nano-sized graphite powders mixture. The synthesized ZrC powder was well dispersed after simple milling process. After heat-treatment at $1500^{\circ}C$ for 2 h under vacuum, ultra-fine ZrC powder agglomerates (average size, $4.2{\mu}m$) were facilely obtained with rounded particle shape and particle size of ~200 nm. Ultra-fine ZrC powder with an average particle size of 316 nm was obtained after ball milling process in a planetary mill for 30 minutes from the agglomerated ZrC powder.

• 한국분말재료학회지
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• 제29권4호
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• pp.297-302
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• 2022

This study compares the characteristics of a compact TiO₂ (c-TiO₂) powdery film, which is used as the electron transport layer (ETL) of perovskite solar cells, based on the manufacturing method. Additionally, its efficiency is measured by applying it to a carbon electrode solar cell. Spin-coating and spray methods are compared, and spray-based c-TiO₂ exhibits superior optical properties. Furthermore, surface analysis by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) exhibits the excellent surface properties of spray-based TiO₂. The photoelectric conversion efficiency (PCE) is 14.31% when applied to planar perovskite solar cells based on metal electrodes. Finally, carbon nanotube (CNT) film electrode-based solar cells exhibits a 76% PCE compared with that of metal electrode-based solar cells, providing the possibility of commercialization.

• 한국분말재료학회지
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• 제30권3호
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• pp.210-216
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• 2023

In this study, machine learning models are proposed to predict the Vickers hardness of AlSi10Mg alloys fabricated by laser powder bed fusion (LPBF). A total of 113 utilizable datasets were collected from the literature. The hyperparameters of the machine-learning models were adjusted to select an accurate predictive model. The random forest regression (RFR) model showed the best performance compared to support vector regression, artificial neural networks, and k-nearest neighbors. The variable importance and prediction mechanisms of the RFR were discussed by Shapley additive explanation (SHAP). Aging time had the greatest influence on the Vickers hardness, followed by solution time, solution temperature, layer thickness, scan speed, power, aging temperature, average particle size, and hatching distance. Detailed prediction mechanisms for RFR are analyzed using SHAP dependence plots.

• Composites Research
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• 제25권5호
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• pp.159-163
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• 2012

냉매의 비등이나 응축같은 열전달 향상을 위하여 금속 표면위에 탄소나노튜브(CNT)를 코팅하는 것을 연구하였다. 분산제와 PVA(polyvinyl alcohol) 용액으로 분산 처리된 다중벽 탄소나노튜브/CuO의 복합 분말 코팅액을 구리기판위에 도포한 후 소결을 하였다. 본 논문에서는 CNT/CuO 소결 코팅시 다양한 분산제를 사용하여 소결 전후의 조직 형상 변화 및 특징을 실험적으로 평가하였다. 분산제로는 THF(Tetrahydrofuran), SDBS(Dodecylbenzenesulfonic acid sodium salt), SDS(Sodium dodecy sulfate)가 사용되었다. 각각의 시편들은 주사전자현미경, 열중량분석, 시차주사열량측정법, 라만분광법을 사용하여 분석하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권5호
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• pp.44-49
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• 2010

태양전지산업으로부터 배출되는 Si waste로부터 탄소환원법을 사용하여 SiC 분말을 제조하였다. 태양광 산업의 실리콘 웨이퍼 가공 공정에서 다량의 실리콘 및 오일 포함된 폐액이 발생한다. 환경과 경제적인 측면에서 폐액으로부터 실리콘 성분을 재회수하는 기술의 개발은 매우 중요하다. 본 연구에서는 폐 실리콘를 milling하여 나노화한 후 카본 블랙과 혼합하고 진공분위기에서 $1,350^{\circ}C$로 열처리하여 100 nm크기의 균일한 입도를 갖는 SiC 분말을 제조하였다. 폐실리콘과 생성물의 물리적 특성을 SEM, XRD, 입도분석 그리고 원자 흡수 분광기를 사용하여 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1555-1559
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• 2008

$5{\sim}150{\mu}m$의 오스테나이트계 304(Fe-18%Cr-12%Ni) 및 316L(Fe-18%Cr-13%Ni-2.4%Mo)미립 분말을 사용하여 소결 특성을 평가한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다 (1) 3.6ks의 소결 시간으로는 어느 경우에 있어서나 소결조건에 관계없이 소결체의 상대밀도는 $95{\sim}98%$에서 포화하여 완전 치밀화된 소결체를 얻을 수 없었다. (2) $5{\mu}m$분말을 진공소결 하였을 경우, ts=57.6ks에서 거의 완전 치밀화된 소결체가 얻어졌다. (3) 소결 분위기에 상관없이 304 및 316L소결체에는 $0.5{\sim}0.6%$정도의 산소가 잔류하였다. (4) 진공 소결의 경우, 탄소분 첨가에 의해 소결체의 잔류 산소량은 무첨가 소결체에 비하여 0.375이상 감소하였고, 조직적으로도 산화물은 거의 관찰되지 않았다. 또한 탄소 첨가는 소결체의 밀도 향상 효과로 작용하여 목적하는 완전 치밀화된 고성능 소결체를 제조하는 것이 가능하게 되었다.