• 제목/요약/키워드: Dip-coating method

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졸-겔법에 의한 나노기공성 세라믹 막의 제조 및 기체투과 특성 (Preparation of Nanoporous Ceramic Membranes by Sol-gel Method and Characterization of Gas Permeation)

  • 이용택;최가영;한혁희
    • 멤브레인
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    • 제18권2호
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    • pp.176-184
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    • 2008
  • 본 연구에서 졸-겔 방법에 의하여 나노 기공을 가지는 세라믹막을 제조하여 단일 조성의 헬륨과 질소를 가지고 기체투과 실험을 수행하였다. 기공 크기 $0.1{\mu}m$, 기공율 32%의 평막형 ${\alpha}-Al_2O_3$ 지지체를 제조하였으며, 지지체를 담지하여 코팅하는 방법으로 4nm의 기공 크기를 가지는 ${\gamma}-Al_2O_3$ 중간층을 제조하였다. 실리카 졸은 TEOS의 산 촉매 가수분해와 축중합반응을 통하여 합성하였다. 막은 딥코팅과 소결과정을 거쳐 제조되었다. 졸-겔 법에 의해 합성된 세라믹 막을 통한 헬륨, 질소 투과 실험은 기체의 투과 특성을 파악하기 위하여 시행하였다. 질소에 대한 헬륨의 선택도는 $100{\sim}160$ 정도였으며 헬륨의 투과도는 $303{\sim}363K$의 온도 범위에서 $10^{-7}mol/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$ 정도였다.

Ink-jet Printing을 이용한 3D-Integration 구현 (Fabrication of Ceramic 3D Integration Technology for Ink-jet Printing)

  • 황명성;김지훈;김효태;윤영준;김종희;문주호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.332-332
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    • 2010
  • We have successfully demonstrated the inkjet printing method to create $Al_2O_3$ films withouWe have successfully demonstrated the inkjet printing method to create $Al_2O_3$ films without a high temperature sintering process. In order to remove the coffee ring effect in the ink drop, we have introduced a co-solvent system in order to create Marangoni flow in the ink drop, which leads to the dense packing of ceramic powders on the substrate during inkjet process. The packing density of the Inkjet-printed $Al_2O_3$ films is around 60% (max. 70%) which is very high compared to the value obtained from the same material films by other conventional methods such as film casting, dip coating process, etc. The voids inside the films (which are around 40% of the entire film volume) are filled with the polymer resin (Cyanate ester) by the infiltration process. This resin infiltration is also implemented by the inkjet printing process right after the Ah03 film ink-jetting process. The microstructures of the printed $Al_2O_3$ films are investigated by Scanning Electron Microscope (SEM) to understand the degree of packing density in the printed films. The inkjet-printed $Al_2O_3$ films have been characterized to investigate its thickness and roughness. Quality factor of the printed $Al_2O_3$ film is also measured to be over 300 at 1MHz.

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졸-겔법에 의한 나노 사이즈 Au 미립자 분산 ZrO2 박막의 특성 (Properties of Nano-sized Au Particle Doped ZrO2 Thin Film Prepared by the Sol-gel Method)

  • 이승민;문종수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1197-1201
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    • 2003
  • 대기 중에서 침전이 생기지 않고 코팅에 적합한 나노크기 Au 미립자가 분산된 ZrO$_2$ 용액을 제조하여, 딥-코팅법으로 SiO$_2$ 유리기판 위에 박막을 제조했다. 이 박막을 열처리하여 열분석, 엑스선 회절분석, 분광분석, 원자력간 현미경, 주사전자현미경 및 투과전자현미경 관찰 등을 통하여 박막의 특성을 조사하였다. ZrO$_2$ 박막은 50$0^{\circ}C$에서 정방정상으로 결정전이가 관찰되었고, 박막의 두께는 약 100nm였다. 분산된 입자의 크기는 약 15∼40nm이며, 표면 거칠기는 0.84nm로 우수한 막질을 나타냈다. 그리고 Au 입자의 표면플라즈마 공명에 의한 흡수피크를 630∼670nm 파장범위에서 확인할 수 있었다.

솔-젤법에 의한 Al-doped ZnO 투명전도막의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Al-doped ZnO Transparent Conducting Thin Film by Sol-Gel Processing)

  • 현승민;홍권;김병호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.149-154
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    • 1996
  • ZnO and Al-doped ZnO thin films were prepared by sol-gel dip-coating method and electrical and optical properties of films were investigated. Using the zinc acetate dihydrate and acetylaceton(AcAc) as a chelating agent stable ZnO sol was synthesized with HCl catalyst. Adding aluminium chloride to the ZnO sol Al-doped ZnO sol could be also synthesized. As Al contents increase the crystallinity of ZnO thin film was retarded by increased compressive stress in the film resulted from the difference of ionic radius between Zn2+ and Al3+ The thickness of ZnO and Al-doped ZnO thin film was in the range of 2100~2350$\AA$. The resistivity of ZnO thin films was measured by Van der Pauw method. ZnO and Al-doped ZnO thin films with annealing temperature and Al content had the resistivity of 0.78~1.65$\Omega$cm and ZnO and Al-doped ZnO thin film post-annealed at 40$0^{\circ}C$ in vacuum(5$\times$10-5 torr) showed the resistivity of 2.28$\times$10-2$\Omega$cm. And the trans-mittance of ZnO and Al-doped ZnO thin film is in the range of 91-97% in visible range.

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표면 절연층이 나노결정립 합금 리본의 자기적 특성에 미치는 영향 (The Effects of Surface Insulation Layer on the Magnetic Properties of Nanocrystalline Alloy Ribbons)

  • 오영우
    • 한국자기학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.226-231
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    • 2007
  • 나노결정질 비정질 리본 표면에 졸-겔법에 의해 제조된 $TiO_2$$SiO_2$ 졸을 딥 코팅법을 이용하여 절연막을 형성시킴으로써 전기 비저항의 증가를 통한 고주파 손실을 제어하고자 하였다. 졸-겔법에 의한 슬러리 제조에서, 금속 알콕사이드의 혼합조건 및 절연층 형성용 슬러리의 제조조건을 확립하였고, 비정질 합금 리본 표면에 균일하고 우수한 점착력을 가지는 절연층을 형성시킬 수 있었다. 그리고 표면 절연층이 형성된 나노 결정질 합금 재료를 이용하여 제조한 자심재료는 전기 비저항의 증가로 인해 코어 손실을 약 40% 이상 감소시킬 수 있었다. 또한 표면 절연층을 형성시킨 자심재료를 이용하여 제조한 비접촉식 커플러는 코어 손실의 감소로 인해 삽입손실의 감소 효과가 나타났으며, 삽입손실의 감소효과는 주파수 증가에 따라 증가하였다.

테입캐스팅을 이용한 대면적 (100 cm2) 연료극 지지체식 평판형 고체산화물 연료전지의 개발 (Development of Anode-supported Planar SOFC with Large Area by tape Casting Method)

  • 유승호;송근숙;손희정;김종희;송락현;정두환;백동현;신동열
    • 전기화학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.41-47
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    • 2003
  • 본 연구에서는 중저온에서 작동되는 연료극 지지체식 평판형 연료전지를 연구하였으며, 저가의 공정인 테입케스팅법을 이용하여 $0.8\~1mn$의 두께와 $25,\; 100,\;150cm^2$크기의 평판형 연료극 지지체를 제작하였고, 연료극 지지체의 특성을 확인하기 위해서 기공률, 가스 투과율 그리고 전기전도도 등을 측정하였다. $12wt.\%$의 결합제를 사용하여 제작된 지지체의 기공률은 $45.8\%$이고 환원 시 $53.9\%$로 증가함을 보였다. 연료극 지지체는 $850^{\circ}C$에서 900S/cm의 높은 전기전도도를 나타내었으며, 1기압 하에서 공기로 측정하였을 때 6l/min의 기체투과량을 보였다. 단전지의 제조는 테잎케스팅 법으로 제조된 연료극 지지체위에 슬러리 디핑 코팅법을 이용하여 전해질과 공기극을 순차적으로 제조하였다. YSZ의 농도를 $10wt.\%\;와\;20wt.\%$로 하여 제조된 전해질의 두께는 각각 form와 300m이었고, 공기극은 LSM-YSZ/LSM/LSCF의 다층 구조로 구성되었다. $10{\mu}m$두께의 전해질은 매우 치밀하였고 3기압 하에서 가스 투과도는 2.5ml/min을 나타내었다. 단전지의 성능 시험에서 $20\~30{\mu}m$두께의 전해질을 갖는 연료극 지지체식 평판형 연료전지는 $750^{\circ}C$에서 0.6V, $300 mA/cm^2$성능을 보였다.

미세기공을 가지는 철이 첨가된 티타니아 복합여과막 제조 및 미세구조 (Fabrication and microstructure of the Fe doped $TiO_{2}$ composite membranes with ultrafine pores)

  • Dong-Sik Bae;Kyong-Sop Han;Sang-Hael Choi
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.463-470
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    • 1996
  • 알파 알루미나와 철이 첨가된 티타니아 최종층으로 구성된 세라믹 여과막을 졸-겔방법으로 제조하였다. 철이 첨가된 지지 티타니아 복합여과막은 지지체를 혼합졸에 침지하여 제조하였다. 복합여과막을 $550^{\circ}C$에서 $850^{\circ}C$까지 열처리온도에 따르는 미세구조 변화를 주사전자현미경으로 조사하였다. $650^{\circ}C$에서 1시간 소결한 경우, 철이 첨기된 티타니아 복합여과막의 평균입자 크기는 약 40 nm이었다. 철이 첨가된 티나니아 복합여과막은 티타니아 복합여과막보다 열적 저항성이 우수하였다. 철이 첨가된 티타니아 복합여과막은 $650^{\circ}C$까지 균열이 없는 미세구조와 좁은 입도분포를 유지하였다.

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지르코늄 혼성 폴리카르보실란의 열분해에 의한 무기 복합막 제조 및 기체분리 특성 연구 (Study on the Preparation of Inorganic Composite Membrane and Characteristics of Gas Separation of Zirconium Modified Polycarbosilane via Pyrolysis)

  • 강필현;이규호;양현수
    • 공업화학
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    • 제10권8호
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    • pp.1099-1103
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    • 1999
  • 침지코팅법에 의해 지르코늄이 혼성된 폴리카르보실란(PZC)을 알루미나 지지체 위에 코팅한 후 573~823 K에서 열분해하여 무기 복합막을 제조하였으며 $1{\mu}m$의 두께를 갖는 균일한 막을 얻을 수 있었다. 무기 복합막의 기체 투과 시험은 투과기체를 He, $N_2$, $CO_2$, $O_2$로 하고 투과온도 범위를 303~423 K에서 수행하였다. 투과온도가 증가할수록 기체 투과계수와 분리계수는 증가하였다. 이러한 현상을 통해 PZC 복합막에 대해서 기체투과흐름은 activated 확산 현상을 나타내고 있음을 확인하였으며 특히 $CO_2$의 경우에 $N_2$에 대한 분리계수는 4.9로 가장 큰 값을 보였다.

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솔-젤법에 의한 $SiO_2-ZrO_2$계 무반사 박막의 제조 (Fabrication of Sol-Gel derived Antireflective Thin Films of $SiO_2-ZrO_2$ System)

  • 김병호;홍권;남궁장
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.617-625
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    • 1995
  • In order to reduce reflectance of soda-lime glass having average reflectance of 7.35% and refractive index of 1.53, single (SiO2), double (SiO2/20SiO2-80ZrO2), and triple (SiO2/ZrO2/75SiO2-25ZrO2) layers were designed and fabricated on the glass substrate by Sol-Gel method. Stble sols of SiO2-ZrO2 binary system for antireflective (AR) coatings were synthesized with tetraethyl orthosilicate (TEOS) and zirconium n-butoxide as precursors and ethylacetoacetate (EAcAc) as a chelating agent in an atmosphere environment. Films were deposited on soda-lime glass at the withdrawal rates of 3~11 cm/min using the prepared polymeric sols by dip-coating and they were heat-treated at 45$0^{\circ}C$ for 10 min to obtain homogeneous, amorphous and crack-free films. In case of SiO2-ZrO2 binary system, refractive index of film increased with an increase of ZrO2 mol%. Designed optical constant of films could be obtained through varying the withdrawal rate. In the visible region (380~780nm), reflectance was measured with UV/VIS/NIR Spectrophotometer. Average reflectances of the prepared single-layer [SiO2 (n=1.46, t=103nm)], double-layer [SiO2 (n=1.46, t=1-4nm)/20SiO2-80ZrO2 (n=1.81, t=82nm)], and triple-layer [SiO2 (n=1.46, t=104nm)/ZrO2 (n=1.90, t=80nm)/75SiO2-25ZrO2 (n=1.61, t=94 nm)] were 4.74%, 0.75% and 0.38%, respectively.

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A Study on the E-textiles Dip-Coated with Electrically Conductive Hybrid Nano-Structures

  • Lee, Euna;Kim, Jongjun
    • 패션비즈니스
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    • 제21권6호
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    • pp.16-30
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    • 2017
  • Currently, e-textile market is rapidly expanding and the emerging area of e-textiles requires electrically conductive threads for diverse applications, including wearable innovative e-textiles that can transmit/receive and display data with a variety of functions. This study introduces hybrid nano-structures which may help increase the conductivity of the textile threads for use in wearable and flexible smart apparels. For this aim, Ag was selected as a conductive material, and yarn treatment was implemented where silver nanowire (AgNW) and graphene flake (GF) hybrid structures overcome the limitations of the AgNW alone. The yarn treatment includes several treatment conditions, e.g., annealing temperature, annealing time, binder material such as polyurethane (PU), coating time, in order to search for the optimum method to form stable conductive nano-scale composite materials as thin film on the surface of textile yarns. Treatedyarns showed improved electrical resistance readings. The functionality of the spandex yarn as a stretchable conductive thread was also demonstrated. When the yarn specimens were treated with colloid of AgNW/GF, relatively good electrical conductivity value was obtained. During the extension and recovery cycles of the treated yarns, the initial resistance values did not deteriorate significantly, since the network of nanowire structure with the support of GF and polyurethane stayed flexible and stable. Through this research, it was found that when one-dimensional structure of AgNW and two-dimensional structure of GF were mixed as colloids and treated on the surface of textile yarns, flexible and stretchable electrical conductor could be formed.