• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 1993년도 춘계학술발표회
• /
• pp.41-42
• /
• 1993

• Elastomers and Composites
• /
• 제55권4호
• /
• pp.277-280
• /
• 2020

In this study, mesoporous hollow silica spheres were synthesized using a polystyrene core and cetyltriammonium chloride (CTACl) as a pore template, and a low-cost water glass instead of expensive tetraethyl orthosilicate (TEOS) as a precursor. In addition, the material was synthesized by varying the concentration of polystyrene. Later, the polystyrene core and CTACl were removed by firing in a high-temperature heat-treatment process. The synthesized product was analyzed by various methods, such as scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffractometry (XRD), and N2-sorption analysis. It was confirmed that the hollow silica sphere had a hexagonal structure with a Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific area of 1623 ㎡/g.

• 접착 및 계면
• /
• 제15권2호
• /
• pp.63-68
• /
• 2014

주형으로 구형의 폴리스티렌을 사용하고 질소와 탄소원으로 시안아미드를 사용하여 열처리 과정을 거친 후 구형의 할로우 메조포러스 질화탄소 물질을 합성하였다. 이때 할로우 메조포러스 질화탄소 물질을 합성하는 과정에서 실리카와 같은 무기물 주형을 사용하지 않기 때문에 이차적인 실리카 제거 공정이 필요 없고 용매를 전혀 사용하지 않는다. 구형의 폴리스티렌 입자는 약 170 nm 크기였고 그리고 할로우 메조포러스 질화탄소 구형입자의 할로우 직경은 약 82 nm, 벽 두께는 약 13 nm이었다. 또한 할로우 메조포러스 질화탄소 물질의 표면적, 나노세공 크기, 세공부피는 각각 $188m^2g^{-1}$, 3.8 nm, $0.35cm^3g^{-1}$이었다. 한편, 할로우 벽은 흑연구조와 유사한 박막층의 쌓임 구조를 가졌으며 이러한 할로우 메조포러스 질화탄소 물질은 연료전지, 촉매, 광촉매, 전자방출 소자 등과 같은 분야에 매우 높은 응용 가능성을 가질 것으로 기대된다.

• 한국재료학회지
• /
• 제22권10호
• /
• pp.531-538
• /
• 2012

Hollow silica spheres were prepared by spray drying of precursor solution of colloidal silica. The precursor solution is composed of 10-20 nm colloidal silica dispersed in a water or ethanol-water mixture solvent with additives of tris hydroxymethyl aminomethane. The effect of pH and concentrations of the precursor and additives on the formation of hollow sphere particles was studied. The spray drying process parameters of the precursor feeding rate, inlet temperature, and gas flow rate are controlled to produce the hollow spherical silica. The mixed solvent of ethanol and water was preferred because it improved the hollowness of the spheres better than plain water did. It was possible to obtain hollow silica from high concentration of 14.3 wt% silica precursor with pH 3. The thermal conductivity and total solar reflectivity of the hollow silica sample was measured and compared with those values of other commercial insulating fillers of glass beads and $TiO_2$ for applications of insulating paint, in which the glass beads are representative of the low thermal conductive fillers and the $TiO_2$ is representative of infrared reflective fillers. The thermal conductivity of hollow silica was comparable to that of the glass beads and the total solar reflectivity was higher than that of $TiO_2$.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제32권5호
• /
• pp.1534-1538
• /
• 2011

Uniform, hollow nanosilica spheres were prepared by the chemical coating of cationic polystyrene (cPS) with tetraethylorthosilicate (TEOS), followed by calcination at 600 $^{\circ}C$ under air. cPS was synthesized by surfactant-free emulsion polymerization using 2,2'-azobis (2-methyl propionamidine) dihydrochloride as the cationic initiator, and poly(vinyl pyrrolidone) as a stabilizer. The resulting cPS spheres were 280 nm in diameter, and showed monodispersion. After coating, the hollow silica product was spherically shaped, and 330 nm in diameter, with a narrow distribution of sizes. Dispersion was uniform. Wall thickness was 25 nm, and surface area was 96.4 $m^2/g$, as determined by BET. The uniformity of the wall thickness was strongly dependent upon the cPS surface charge. The effects of TEOS and ammonia concentrations on shape, size, wall thickness, and surface roughness of hollow $SiO_2$ spheres were investigated. We observed that the wall thicknesses of hollow $SiO_2$ spheres increased and that silica size was simultaneously enhanced with increases in TEOS concentrations. When ammonia concentrations were increased, the irregularity of rough surfaces and aggregation of spherical particles were more severe because higher concentrations of ammonia result in faster hydrolysis and condensation of TEOS. These changes caused the silica to grow faster, resulting in hollow $SiO_2$ spheres with irregular, rough surfaces.

• 전기화학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.184-190
• /
• 2011

다공성 중공형태의 $LiMn_2O_4$는 실리카 템플레이트과 침전법에 의해 합성되었다. 합성한 $LiMn_2O_4$는 나노사이즈의 1차입자를 가지며 다공성 중공형태를 가지고 있었다. 실리카 템플레이트의 제거는 NaOH를 이용하여 화학적 에칭법이 사용되었다. NaOH의 농도를 높여줌에 따라 망간산화물 입자 크기가 증가 하며 다공성의 중공구가 형성되었다. X-선 회절 분석을 통하여 합성된 $LiMn_2O_4$는 Fd3m의 공간 그룹을 가지는 스피넬 구조가 형성된 것을 확인 할 수 있었다. 실리카와 망간염의 비율을 높여주었을 경우 합성된 $LiMn_2O_4$는 1차입자의 크기는 감소한다. 실리카와 망간염의 비율이 1 : 9 이상인 경우에서 마이크론 단위의 정방정계의 $LiMn_2O_4$가 합성되었다. 다공성 중공형태의 $LiMn_2O_4$의 전기화학적 특성을 평가하기 위하여 2032형태의 코인셀을 제작하여 충/방전 테스트를 하였다. 나노사이즈의 1차입자를 가진 시료의 경우에는 마이크론 사이즈의 1차입자를 가진 시료보다 용량은 낮았지만 용량유지율은 향상되는 것 확인 할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.79-83
• /
• 2021

본 연구에서는 기존의 silicon alkoxide(tetraethyl orthosilicate, TEOS)에 비해 단가가 저렴하여 상업화에 유리한 물유리를 전구체로 사용하여 계면활성제의 농도에 따라 형성되는 다양한 크기의 실리카 중공 미세구(hollow silica microsphere, HSM)를 합성하였다. 계면활성제의 농도에 따른 실리카 중공 미세구의 형성에 대한 물성을 퓨리에 분광기(Fourier transform infrared spectrometer), 접촉각 측정기(contact angle measurement), Brunauer-Emmett-Teller 및 Barrett-Joyner-Halenda 분석기와 전계방사형 주사전자현미경(field emission scanning electron microscopy)를 이용하여 분석하였다. 계면활성제를 적정량의 농도로 투입하여 porou s한 물유리 기반 실리카 중공 미세구를 제조할 경우 비표면적은 169 m²/g, 평균 입자 크기 25.3 ㎛ 및 표준편차는 6.25로 우수한 실리카 중공 미세구가 형성됨을 확인하였다.

• 접착 및 계면
• /
• 제13권4호
• /
• pp.151-155
• /
• 2012

본 연구에서는 중공형 나노 입자의 구조체가 되는 구형 폴리스티렌을 조절된 유화중합법으로 여러 크기의 구형 폴리스티렌을 제조하는 연구를 수행하였다. 유화중합에 사용되는 유화제의 농도를 조절하여 구형 폴리스티렌의 크기를 임의로 조절하였다. 이 폴리스티렌을 구조체로 이용하여 중공형 중간세공 실리카를 합성하였으며, 합성 과정 시 반응속도의 조절을 위해 에탄올을 넣어 실리카 전구체의 가수분해 속도를 조절하고, 실리카 전구체의 투여량을 조절하여 중공형 중간세공 실리카의 벽 두께를 조절하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권4호
• /
• pp.621-626
• /
• 2012

본 연구에서는 마이크로 기공의 중공구를 유기 고분자 수지와 복합화한 유/무기 하이브리드 물질을 제조하여 우수한 단열 성능을 갖는 코팅유리를 개발하고자 하였다. 유기 고분자 물질로는 투명성과 접착성이 우수한 6관능기의 우레탄 아크릴레이트(UP118), 3관능기의 trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), 2관능기의 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA), 광 개시제(Irgacure184) 등으로 구성된 자외선 경화형 수지를 사용하였다. 유리 및 실리카 중공구를 고분자 수지에 각각 10~40 vol%까지 첨가하여 얻어진 코팅 졸을 투명유리에 바(bar)코팅 방식으로 박막을 형성시킨 후 자외선 경화를 통해 최종 코팅유리를 제조하였다. 마이크로 중공구의 종류 및 함량이 제조된 코팅유리의 광 투과율, 열전도도, 접착성 및 표면 경도에 미치는 영향을 조사하였다. 복합물 코팅유리는 중공구가 과량 첨가되어도 우수한 접착성(5B)을 유지하였으며, 단열 성능은 각 중공구가 20 vol%만 함유되어도 뚜렷하게 향상된 결과를 나타냈다. 또한 실리카 중공구(SP)를 단열 재료로 사용하였을 경우 광 투과율 80 %의 투명 코팅유리를 얻을 수 있었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.49-54
• /
• 2010

This paper presents apparent thermal conductivity of various powder at different vacuum levels for cryogenic insulation. Four kinds of powder insulator are examined by using boil-off calorimetry at pressure range from 50 Torr to 3 mTorr. The first material is perlite which is widely used in cryogenic application. Microsphere is the second one that is recently proposed as a replacement powder for liquid hydrogen storage tanks. It is a hollow sphere made of silica with the diameter in the order of 10 to $100{\mu}m$. Popped rice and polystyrene beads are also selected as candidates for powder insulation even though they are polymers. With their porous elliptic and spherical configuration and light density, they demonstrate fairly good thermal insulation performance at pressure range from 50 Torr to 3 mTorr. According to the experimental investigation in this paper, microsphere and polystyrene beads possess promising insulation characteristic as powder insulators and further study is desired.