화학적 바인더를 사용하여 활성탄을 고정화시킨 필터 여재(filter media)와 바인더를 사용하지 않고 니들펀치 공정으로 제조한 필터여재를 비교해 보았다. 제조된 콤비네이션 필터는 실차의 내용적과 비슷한 크기의 챔버 내부의 차량용 송풍기에 장착하여 가스제거 효과를 평가하여 보았다. 화학적 바인더를 사용한 캐빈에어필터는 바인더에 의해 활성탄의 흡착기공이 막혀 아세트알데히드 제거 효과가 감소하리라는 예측과 반대로 니들펀칭 공정으로 제조한 필터에 비해 아세트알데히드 1 min 및 30 min 제거효율이 더 높게 나타났다. 니들펀칭 공정에 따르면 활성탄의 소수성결합력(hydrophobic interaction)으로 인해 화학적 바인더를 사용한 캐빈에어필터보다 공극면적(void area)이 상대적으로 더 넓은 것으로 나타났다.
Plasma 용사된 단열피복에 내재하는 기공의 크기, 형상 및 분포는 피복층 자체의 물성에 지대한 영향을 미치므로 이를 용사변수에 따라 조사하였다. MgO 안정화 지르코니아 피복시 도입되는 기공은 미세기공 외에 각각 생성기구가 다른 조대한 기공 즉 구형과 불규칙한 기공, 그리고 crack으로 구성되었다. 용사거리에 따라 기공의 생성과정과 특성이 변하였으며 Plasma 전류 및 가스 유량의 증가에 의해서 기공도는 감소하는 경향을 보였다. Plasma 가스가 $N_2$인 경우가 Ar보다 더 높은기공도를 보였고 전체적으로 단열피복의 기공도는 10~18%였다. Scratch test로 측정된 단열피복층의 상대적인 경도는 기공도와 높은 상관관계를 보였다.
인구증가와 산업화로 인한 물의 수요 급증에 따른 제3세대 수처리 기술로써 정전기적 흡 탈착 공정에 대한 연구가 진행되고 있다. 정전기적 흡 탈착 기술의 경우, 기존에 사용되는 수처리 방법들에 비해 에너지 소비량이 적으며, 재생시에 2차 오염이 발생하지 않아 차세대 수처리 기술로 주목 받고 있다. 정전기적 흡 탈착 기술에서 이온 제거를 위한 전극 물질로는 넓은 비표면적과 높은 전도도를 갖는 탄소 전극이 주로 사용된다. 현재 다양한 탄소 물질로 이루어진 전극에 대한 연구가 수행되고 있으며, 특히 비표면적, 기공 분포에 따른 흡 탈착 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 총설에서는 다양한 탄소 물질 및 기공 분포에 따른 영향을 분석하고, 메조기공과 마이크로기공이 조화를 이루는 최적의 조건을 제시하고자 한다.
This study was performed to investigate the surface properties and in vitro biocompatibility of electrochemically oxidized Ti-6Al-7Nb alloy by anodic spark discharge technique. Discs of Ti-6Al-7Nb alloy of 20 mm in diameter and 2 mm in thickness were polished sequentially from #300 to 1000 SiC paper, ultrasonically washed with acetone and distilled water for 5 min, and dried in an oven at $50^{\circ}C$ for 24 hours. Anodizing was performed using a regulated DC power supply. The applied voltages were given at 240, 280, 320, and 360 V and current density of $30mA/cm^2$. Hydrothermal treatment was conducted by high pressure steam at $300^{\circ}C$ for 2 hours using a autoclave. Samples were soaked in the Hanks' solution with pH 7.4 at $36.5^{\circ}C$ during 30 days. The results obtained were summarized as follows; 1. The oxide films were porous with pore size of $1{\sim}5{\mu}m$. The size of micropores increased with increasing the spark forming voltage. 2. The main crystal structure of the anodic oxide film was anatase type as analyzed with thin-film X-ray diffractometery. 3. Needle-like hydroxyapatie (HA) crystals were observed on anodic oxide films after hydrothermal treatment at $300^{\circ}C$ for 2 hours. The precipitation of HA crystals was accelerated with increasing the spark forming voltage. 4. The precipitation of the fine asperity-like HA crystals were observed after being immersed in Hanks' solution at $37^{\circ}C$. The precipitation of HA crystals was accelerated with increasing the spark forming voltage and the time of immersion in Hanks' solution. 5. The Ca/P ration of the precipitated HA layer was equivalent to that of HA crystal as increasing the spark forming voltage and the time of immersion in Hanks' solution.
활성탄소섬유를 사용하여 염소소독 후 수돗물 내에 부산물로 존재하는 4종 트리할로메탄을 제거하였다. THMs의 종류별 농도 및 용액의 온도를 달리하면서 흡착실험을 수행하고 활성탄소섬유의 표면특성에 따른 흡착능력과 흡착메카니즘을 살펴본 결과, 4종의 THMs은 모두 Langmuir 타입의 흡착등온곡선을 보이면서 매우 신속하게 활성탄소섬유에 흡착되었다. THMs의 흡착은 활성탄소섬유의 표면에 균일하게 발달된 미세공의 입구에 물리적 및 화학적 수소결합으로 이루어졌다고 판단된다. Langmuir 타입은 특히 저농도 오염원 일때 제거효율이 높기 때문에 수돗물 내에 약 $30{\mu}g/L$ 수준으로 존재하는 THMs의 제거에는 활성탄소섬유가 매우 효과적임을 알 수 있다. 4종 THMs 종류별 흡착량은 큰 차이는 없으나 chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane, 및 bromoform 의 순서로 증가하였다. 이는 brom 원자수의 증가와 일치하며 극성의 감소로 용해도가 낮아짐에 따라 흡착량이 증가한 것이다.
2차원적 몬테 칼로 시뮬레이션을 사용하여, 화학적 기상 반응법에 의한 탄화규소 전환층의 생성에 미치는 온도의 영향을 조사하였다. 화학적 기상 반응법은 실리카의 열탄화 환원법에 근거하며, 흑연 기판의 탄소와 실리카 반응기체와의 화학적 반응에 의하여 탄화규소 전환층을 형성하는 방법이다. 탄화규소는 반응기체의 확산 및 반응과 같은 열적활성화 과정을 통하여 생성되기 때문에 탄화규소 전환층의 형성은 온도에 크게 의존함을 알 수 있다. 본 연구에서는 몬테 칼로법을 사용하여 삼각격자로 배열된 2차원적인 계에서 흑연 기판의 미세 기공을 따라 확산된 반응기체와 탄소와의 반응에 의해서 탄화규소가 형성되는 과정을 시뮬레이션을 행하였다. 반응 온도를 1900K, 2000K, 2100K, 2200K로 조건을 달리하여 시뮬레이션 하였으며, 그 계산 결과를 실험 결과와 비교하여 재현성을 검토하고 탄화규소 전환층의 두께와 화학적 조성 구배에 대한 반응 온도의 영향을 검증하기 위한 것이다.
Naphtha cracking bottom oil was reformed with heat treatment and then spun at $310^{\circ}C$. These pitch-based carbon fibers were carbonized at $1000^{\circ}C$ after oxidation at $280^{\circ}C$, for 90 min. These fibers were chemically activated with molar ratio of KOH/CF (1 : 1) at different temperatures ($250{\sim}900^{\circ}C$) for 1 hr. The process of activation was characterized with DTA, TGA, BET surface area and pore size distribution. The activation of fibers by KOH was performed by several process. One is the reduction process that carbon fiber was reacted with $K_2O$ produced from dehydration process above $400^{\circ}C$. The other is the process that $K_2CO_3$ was directly reacted with carbon fiber. At $800^{\circ}C$, the activation was performed by catalyzed mechanism that $K_2O$ was obtained from the reaction of metal potassium with $CO_2$, then was changed to $K_2CO_3$. At $870^{\circ}C$, the activation was also observed that activation mechanism was promoted by metal catalyst with $CO_2$ from decomposition of $K_2CO_3$. The specific surface area of prepared activated carbon fibers was dependent on the activation mechanism. The specific surface area was in the range of $1519{\sim}2000\;cm^3/g$ and was the largest prepared at $870^{\circ}C$. The pores developed were mostly micropores which was very narrow and uniform. The total pore volume was $0.58{\sim}0.77\;cm^3/g$.
입도가 다른 두 가지 고순도 ${\alpha}-Al_2O_3$ 분말을 이용하여 slip casting법과 담금코팅(dip coating)법으로 다공질 알루미나 지지체와 중간층을 각각 제조하였으며, 그 위에 분리막인 산화티탄($Tio_2$)층을 Ti-naphthenate용액으로 screen printing한 후 열분해시켜 형성시킴으로써, 3층 구조의 비대칭성 세라믹 분리막을 제조하였다. 알루미나 지지체의 곡강도, 기공율 및 평균 기공크기는 각각 231 Kg/$cm^2$, 30.26%, 0.19 ${mu}m$였으며, 중간층은 두께가 약 30 ${mu}m$, 평균 기공크기가 0.063 ${mu}m$였다. 또한 최상층 $Tio_2$ 분리막은 그 두께가 약 0.5 ${mu}m$였으며 평균 약 20 nm 정도의 미세 기공들이 매우 균일하게 형성되어 있었다.
조성이 각각 1.9 ${SiO}_2$-1.5 $Na_2O-Al_2O_3-40$$H_2O$인 반응물과 $SiO_2-0.13 Na_2O-52$$H_2O$-0.12 TPAOH 인 반응물로부터 다공성 지지판에 성장된 A 형 및 ASM-5형 제올라이트 결정박막을 합성하여 X 선회절분석기와 주사전자현미경으로 마그이 특성을 검토하였다. 알루미나 지지상에 붙어 성장한 ZSM-5gtud 제올라이트 결정은 치밀하게 서로 붙은 상태였다. A형 제올라이트는 지지체상에 치밀한 결정막으로 성장시키기가 어려웠으며, 반응시간을 연장시키면 물의 분리가 어려운 P형의 제올라이트결정막으로 전환되었다. 반응물을 조제할 때, 물은 첨가하지 않은 채로 혼합하고 디스크형으로 가압성형하여 100$^{\cirt}C$에서; 결정화시키면 단시간에 lcalf하게 성장된 A형 제올라이트 결정막을 합성할 수 있었다. 제조한 다공성 무기막들이 물과 알코올의 혼합액으로부터 물을 투과증발시키는 특성을 각각 검토하였다. 막으로 결정화시킨 A형 제올라이트는 미세세공의 분자체기능을 통하여 물과 알코올의 혼합수용랙에서 물만을 선택적으로 투과시키는 것을 알 수 있었다.
The effects of the carbon content ranging from 17.5 to 21.0 wt.% in TiC-30vol.% $Ni_3Al$ cenmet and the $Mo_2C$ content raging from 0 to 30 wt.% in TiC-20 vol.% $Ni_3Al$ cermet were investigated in the relation to the microstures and harbness. The speciment were sintered at 140$0^{\circ}C$, 143$0^{\circ}C$ and 145$0^{\circ}C$ for 60minutes. The results were summarized as follows; 1) The shrinkages and relative densitites of the specimens were incrased up to 20.0 wt.% C and then decreased. 2) The grains of TiC were almost the same size with the different content of carbon. Free carbons were appeared on the microstrures when carbon was added over 20.5 wt.% while TiC and $Ni_3Al$l were formed when carbon was added below 20.0 wt.%; 3) The lattice parameters of the $Ni_3Al$ and TiC phases were increased up to 20.5 wt.% C, and then saturated. 4) The hardess was increased up to 20.0 wt.% C, and then decreased. 5) The $Mo_2C$ made the TiC grains fine and the surrounding structure around TiC gains. 6) The micropores were decreased with increasing the binder and the sintering temperature. 7) The lattice parameter of the $Ni_3Al$l ana TiC were almost the samp up to 10 wt.% $Mo_2C$ and then decreased. 8) The hatdness was increased up to 5wt.% $Mo_2C$ and then decreased owing to the micrpores. 9) The more the binder phase, the higher the relative density and the proper $Mo_2C$ amount of $TiC-Ni_3Al$ cermets were obtained.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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