• 제목/요약/키워드: 합성 공정

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Freehang 방법을 이용한 DLC 필름의 탄성 특성 평가

  • 정진원;이광렬;은광용;고대홍
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.128-128
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    • 2000
  • 박막의 탄성 특성을 평가하는 방법으로 nano-indentation, Brillouin light scattering measurement, ultrasonic surface wave measurement, bulge test, vibration membrane method 등 여러 가지가 제시되어 왔다. 이러한 방법들은 필름의 두께가 일정 두께 이상이 되어야 정확한 측정이 가능한 방법으로 매우 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang, bridge 방법이 제시되었으며, 이 방법은 간단한 식각 공정을 통해 매우 얇은 박막에도 적용시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 아주 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang 방법을 이용하여 순수한 Diamond-like carbon (DLC) 필름과 Sidl 첨가된 DLC 필름의 탄성 특성을 평가하고자 한다. 실험에서 사용한 필름은 rf-PACVD 장비를 이용하여 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -400 Vb로 합성압력은 10mTorr로 고정하였다. 사용한 반응 가스는 벤젠(C6H6), 그리고 벤젠과 희석된 실렌(SiH4 : H2 = 10 : 90)이며, 희석된 실렌의 첨가량을 조절하여 필름 내에 일정량의 Si을 함유시켰다. 각각의 조건에서 증착시간을 조절하여 필름의 두께를 변화시켰으며, KOH(5.6mol) 용액을 이용하여 습식 식각을 함으로써 freehang을 제작하였다. 이때 식각액에 의한 DLC 필름의 손상은 관찰되지 않았다. 필름의 잔류 응력을 측정하기 위해 200$\pm$10 혹은 100$\pm$5$\mu\textrm{m}$ 두께의 얇은 (100) Si wafer를 5$\times$50 mm2의 strip 형태로 절단하여 사용하였다. 필름의 압축 잔류 응력에 의해 발생한 필름/기판 복합체의 곡률은 laser 반사법과 $\alpha$-step profiler를 이용하여 측정하였으며, 이 결과를 Brenner 등에 유도된 식을 이용하여 잔류 응력을 계산하였다. 또한 제작된 frddhang은 광학 현미경과 전자주사현미경에 의해 관찰되었다. 이렇게 제작된 freehang을 이용하여 필름이 기판에 부착되기 위해 필요한 변형률을 측정하고, 독립적으로 측정된 필름의 잔류 응력을 박막의 응력-변형률 관계식에 적용하여 biaxial elastic modulus, E/(1-v)를 구할 수 있었다. 측정 결과 필름의 잔류 응력과 biaxial elastic modulus는 필름의 두께가 감소함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 같은 두께의 필름인 경우, 식각 깊이에 따른 biaxial elastic modulus 의 변화를 통해 최적의 식각 깊이를 알 수 있었다.

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졸-겔공정/광증착법을 이용한 Ag-Doped TiO2 합성 및 광촉매 특성 (Photocatalytic Properties of the Ag-Doped TiO2 Prepared by Sol-Gel Process/Photodeposition)

  • 김병민;김정식
    • 한국재료학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.73-78
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    • 2016
  • $TiO_2$ nanoparticles were synthesized by a sol-gel process using titanium tetra isopropoxide as a precursor at room temperature. Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles were prepared by photoreduction of $AgNO_3$ on $TiO_2$ under UV light irradiation and calcinated at $400^{\circ}C$. Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles were characterized for their structural and morphological properties by X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and transmission electron microscopy (TEM). The photocatalytic properties of the $TiO_2$ and Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles were evaluated according to the degree of photocatalytic degradation of gaseous benzene under UV and visible light irradiation. To estimate the rate of photolysis under UV (${\lambda}=365nm$) and visible (${\lambda}{\geq}410nm$) light, the residual concentration of benzene was monitored by gas chromatography (GC). Both undoped/doped nanoparticles showed about 80 % of photolysis of benzene under UV light. However, under visible light irradiation Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles exhibited a photocatalytic reaction toward the photodegradation of benzene more efficient than that of bare $TiO_2$. The enhanced photocatalytic reaction of Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles is attributed to the decrease in the activation energy and to the existence of Ag in the $TiO_2$ host lattice, which increases the absorption capacity in the visible region by acting as an electron trapper and promotes charge separation of the photoinduced electrons ($e^-$) and holes ($h^+$). The use of Ag-doped $TiO_2$ nanoparticles preserved the option of an environmentally benign photocatalytic reaction using visible light; These particles can be applicable to environmental cleaning applications.

전기방사법과 이원화 열처리 공정을 통한 은 나노섬유의 합성 및 투명전극으로의 응용 (Synthesis of Silver Nanofibers Via an Electrospinning Process and Two-Step Sequential Thermal Treatment and Their Application to Transparent Conductive Electrodes)

  • 이영인;좌용호
    • 한국재료학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.562-568
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    • 2012
  • Metal nanowires can be coated on various substrates to create transparent conducting films that can potentially replace the dominant transparent conductor, indium tin oxide, in displays, solar cells, organic light-emitting diodes, and electrochromic windows. One issue with these metal nanowire based transparent conductive films is that the resistance between the nanowires is still high because of their low aspect ratio. Here, we demonstrate high-performance transparent conductive films with silver nanofiber networks synthesized by a low-cost and scalable electrospinning process followed by two-step sequential thermal treatments. First, the PVP/$AgNO_3$ precursor nanofibers, which have an average diameter of 208 nm and are several thousands of micrometers in length, were synthesized by the electrospinning process. The thermal behavior and the phase and morphology evolution in the thermal treatment processes were systematically investigated to determine the thermal treatment atmosphere and temperature. PVP/$AgNO_3$ nanofibers were transformed stepwise into PVP/Ag and Ag nanofibers by two-step sequential thermal treatments (i.e., $150^{\circ}C$ in $H_2$ for 0.5 h and $300^{\circ}C$ in Ar for 3 h); however, the fibrous shape was perfectly maintained. The silver nanofibers have ultrahigh aspect ratios of up to 10000 and a small average diameter of 142 nm; they also have fused crossing points with ultra-low junction resistances, which result in high transmittance at low sheet resistance.

수크로스 함유 분무용액으로부터 분무열분해 공정에 의한 미세 Ba-Nd-Ti-O 분말 합성 (Synthesis of Fine Ba-Nd-Ti-O Powders by Spray Pyrolysis from Spray Solution with Sucrose)

  • 고유나;정대수;구혜영;강윤찬
    • 한국재료학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.142-147
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    • 2010
  • Nano-sized $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders were prepared by the spray pyrolysis process. Sucrose used as the organic additive enabled the formation of nano-sized $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders. The powders prepared from the spray solution without sucrose had a spherical shape, dense structure and micron size before and after calcination. However, the precursor powders prepared from the spray solution with sucrose had a large size, and hollow and porous morphology. The precursor powders had an amorphous crystal structure because of the short residence time of the powders inside the hot wall reactor. The complete decomposition of sucrose did not occur inside the hot wall reactor. Therefore, the precursor powders obtained from the spray solution with sucrose of 0.5M had a carbon content of 39.2wt.%. The powders obtained from the spray solution with sucrose of 0.5M had a slightly aggregated structure of nano-sized primary powders of $BaNd_2Ti_5O_{14}$ crystalline phase after calcination at $1000^{\circ}C$. The calcined powders turned into nano-sized $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders after milling. The mean size of the $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders was 125 nm.

DMF를 사용하는 합성피혁 공장 인쇄공정의 산업환기시스템 평가 및 개선 (A Valuation and Improvement of Industrial Ventilation System of Printing Process in Synthetic Leather Factory using Dimethylformamide)

  • 이선우;김태형;김정만;김종철
    • 한국산업보건학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.113-126
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    • 2009
  • In the recent years, health effect of dimethylformamide(DMF) has been one of critical industrial hygiene issues. There might be many factors to increase the exposure level of DMF. Among those factors, industrial ventilation would be one of the main factors. In this study, industrial ventilation systems of printing processes in synthetic leather factories were thoroughly surveyed and the improved ventilation systems were proposed. 7 synthetic leather factories were selected for this study. After the ventilation systems were visually inspected, each component of the system was tested by using the appropriate instruments. Hood face velocities, fan exhaust flow rates, fan static pressures, fan rotation rates, etc were measured. In addition, flow visualization techniques were used to observe flow patten around hoods and inside the factory buildings. After gathering all qualitative and quantitative information, the test results were analysed to see if any improvement might be necessary. For the system to be improved, the re-design plans were made by using computational fluid dynamics softwares. The softwares used in this study were AIRPAK and STAR-CD. The effectiveness of the several improvement options were tested, then the best cost effective option was selected. Finally, the standard ventilation systems were proposed to minimize the exposure levels of DMF.

균일침전법에 의한 이산화티타늄 제조공정에서 TiOCl2 수용액의 Cl-total:Ti+4의 몰 비율이 TiO2 결정구조에 미치는 영향 (Influence of the Molar Ratio of Cl-total:Ti+4 on the Crystalline Structure in Preparation of TiO2 from Aqueous TiOCl2 Solution by Homogeneous Precipitation Method)

  • 이정훈;양영석
    • 공업화학
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    • 제16권6호
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    • pp.785-789
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    • 2005
  • $TiCl_4$와 염산수용액을 사용하여 균일침전반응으로 브루카이트상과 루틸상의 혼합상 $TiO_2$ 분말을 제조하여 분말특성을 조사하였다. 분석결과로부터 순수한 루틸상과 혼합상이 합성되기 위한 침전용액의 ${Cl^-}_{total}:Ti^{+4}$의 몰 비율이 제시되었다. 또한, 혼합상이 얻어지는 조건에서는 염산의 농도가 증가할수록 브루카이트상의 부피분율이 증가하였으며, 이 분말을 열처리한 결과 브루카이트상은 루틸상으로 직접 상변화하지 않고 $800^{\circ}{\sim}850^{\circ}C$에서 아나타제상으로 상전이한 후 $1000^{\circ}C$에서 최종적으로 안정한 루틸상으로 상변화되었다.

Li(I), Mn(II) 및 Ni(II)를 함유한 폐리튬 이온 배터리의 염산침출용액에서 Co(II) 및 Cu(II)의 용매 추출 (Solvent Extraction of Co(II) and Cu(II) from Hydrochloric Acid Solution of Spent Lithium-ion Batteries Containing Li(I), Mn(II), and Ni(II))

  • 르민난;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제29권5호
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    • pp.73-80
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    • 2020
  • 폐리튬이온전지에 함유된 유가금속을 회수하기 위한 공정을 개발하기 위해 리튬(I), 망간(II), 니켈(II)을 함유한 합성 염산용액에서 구리(II)와 코발트(II)의 분리를 위한 용매추출실험을 수행했다. 본 연구에서는 Alamine 336과 Aliquat 336을 추출제로 사용했으며 염산과 추출제의 농도에 따른 금속의 추출거동을 조사했다. 염산농도가 금속의 추출거동에 큰 영향을 미치는 것이 확인되었다. 염산농도가 1 M인 조건에서는 구리(II)만 추출되었으나, 염산농도 5 M 이상의 조건에서는 구리(II)와 코발트(II)가 선택적으로 추출되고 리튬(I), 망간(II), 니켈(II)은 추출여액에 남았다. 염산농도를 조절하면 구리(II)와 코발트(II)를 선택적으로 추출하는 것이 가능하다.

동시연산 다중 digit을 이용한 직렬 십진 곱셈기의 설계 (Design of Serial Decimal Multiplier using Simultaneous Multiple-digit Operations)

  • 유창헌;김진혁;최상방
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권4호
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    • pp.115-124
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    • 2015
  • 본 논문에서는 직렬 십진 곱셈기의 성능을 향상시키는 방안을 제안하고 다중 digit을 동시에 연산하는 방안을 제안한다. 제안하는 직렬 십진 곱셈기는 부분 곱 생성단계의 2배수, 4배수를 생성하기 위한 인코딩 모듈을 없애고 쉬프트 연산만으로 부분 곱을 생성해 지연시간을 감소시킨다. 또한 다중 digit 연산을 이용해 연산의 횟수를 줄인다. 제안하는 직렬 십진 곱셈기의 성능을 평가하기 위해서 Synopsys사의 Design Compiler를 이용하여 SMIC사의 110nm CMOS 공정 라이브러리로 합성하였다. 그 결과 제안한 곱셈기는 기존의 직렬 십진 곱셈기와 비교해 전체 면적은 4% 증가하였지만, 전체 지연시간은 5% 감소함을 보였다. 또한 동시 연산 수가 증가함에 따른 제안한 다중 digit 곱셈기의 면적과 지연시간의 trade-off를 확인하였다.

알루미늄 용탕에서 Al-TiO2-C의 연소합성반응에 의한 in-situ Al/TiC 복합재료의 제조에 미치는 공정변수의 영향 (Effects of Processing Parameters on the Fabrication of in-situ Al/TiC Composites by Thermally Activated Combustion Reaction Process in an Aluminium Melt using Al-TiO2-C Powder Mixtures)

  • 김화정;이정무;조영희;김종진;김수현;이재철
    • 대한금속재료학회지
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    • 제50권9호
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    • pp.677-684
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    • 2012
  • A feasible way to fabricate in-situ Al/TiC composites was investigated. An elemental mixture of $Al-TiO_2-C$ pellet was directly added into an Al melt at $800-920^{\circ}C$ to form TiC by self-combustion reaction. The addition of CuO initiates the self-combustion reaction to form TiC in $1-2{\mu}m$ at the melt temperature above $850^{\circ}C$. Besides the CuO addition, a diluent element of excess Al plays a significant role in the TiC formation by forming a precursor phase, $Al_3Ti$. Processing parameters such as CuO content, the amount of excess Al and the melt temperature, have affected the combustion reaction and formation of TiC, and their influences on the microstructures of in-situ Al/TiC composites are examined.

신형식 CFTA 거더 교량의 구조성능평가 (Structural Performance Analysis of New Type CFTA Girder Bridge)

  • 이지오;정민철;박경훈;공정식
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.15-22
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    • 2011
  • 본 논문에서는 아치 형상을 갖는 강재 거더에 콘크리트가 충진되고 외부에 긴장력을 도입하여 구조적 효율성을 높인 CFTA 거더(Concrete-Filled and Tied Steel Tubular Arch Girder)의 아치효과와 구조적 성능을 검증하기 위해 정적하중재하실험을 수행하였고, 실험결과의 타당성을 검증하기 위해 유한요소해석을 수행하였다. CFTA 거더는 강재, 콘크리트, PS강재 등을 이용하여 각 재료의 역학적 장점을 최대한 발휘하도록 형상화하였다. 본 연구에서는 프레임해석프로그램으로 지간장 12m인 축소모형을 설계하였으며, 해석결과에 근거하여 정적재하실험이 수행되었다. 정적재하실험 결과, CFTA 거더의 구조적 성능과 안전성이 검증되었으며, 아치 효과에 의해 타 구조형식과는 다른 처짐 형상이 나타났다. 또한 ABAQUS 프로그램을 이용한 유한요소해석을 통해 차량 충돌 안정성과 정적재하실험결과의 타당성을 입증하였다.