폭발성 가스의 종류 및 그 양을 검지하기 위한 10개의 개별 센서가 한 기판위에 집적된 센서어레이를 개발했다. 이 센서어레이는 각종 가스에 대해 다양한 감도 패턴을 가지며, $SnO_2$를 모물질로 하는 10개의 산화물 반도체 가스센서로 구성하였다. 나노사이즈이며 큰 비표면적을 가진 모물질에 서로 다른 첨가물을 첨가하여 감지물질를 제작함으로써 저농도에 대한 감도 및 재현성을 높였고, 센서어레이 전반에서 균일한 온도 분포가 되도록 설계하였다. $400^{\circ}C$에서 동작하는 센서어레이로부터 얻은 감도를 이용하여 주성분 분석 기법을 통해 폭발 하한값의 범위에서 부탄, 프로판 그리고 메탄 등과 같은 폭발성 가스의 종류 및 양을 신뢰성 있게 식별할 수 있었다.
Purpose : This experiment examined the effects of anodization on commercially pure titanium implant fixtures. Material & methods : The implant fixtures were anodized at three different voltage levels, producing three different levels of oxidation on the surface of the fixure. Implant were divided into four groups according to the level of oxidation. Group 1 consist of the control group of machined surface implants, Group 2 implants were treated by anodizing to 100 voltage, Group 3 implants were treated by anodizing oxidation to 200 voltage Group 4 implants were treated by anodizing oxidation to 350 voltage. Surface morphology was observed by Scanning Electron Microscope(SEM) and the surface roughness was measured using NanoScan $E-1000^{\circledR}$. Implantation of the fixtures were performed using New Zealand white rabbits. $Periotest^{\circledR}$ value(PTV) resonance frequency analysis(RFA), and removal torque were measured in 0, 2, 4, 8, 12 weeks after implantation. Results : The results of the study were as follows: 1. Values for the measured surface roughness indicate statistically significant differences in Ra, Rq, and Rt values among group 1, 2, 3, and 4 at the top portion of the thread,(p<0.05) while values at the base of the threads indicated no significant difference in these values. 2. A direct correlation between the firming voltage, and surface roughness and irregularities were observed using scanning electron microscope. 3. No statistically significant differences were found between test groups regarding $Periotest^{\circledR}$ values. 4. Analysis of the data produced by RFA, significant differences were found between group 1 and group 4 at 12 weeks after implantation.(p<0.05) Conclusions : In conclusion, no significant differences could be found among test groups up to a certain level of forming voltage threshold, beyond this firming voltage threshold, statistically significant differences occurred as the surface area of the oxide layer increased with the increase in surface porosity, resulting in enhanced bone response and osseointegration.
황산 전해질에서 고순도의 알루미늄 판재를 양극산화 시켜 이방성이 큰 나노기공을 보유한 AAO를 제조하였다. 나노선재를 제조하기 위한 template재료로서 가장 적합한 AAO를 제조하기 위해 AAO의 나노기공의 크기와 분포 등에 영향을 미치는 양극산화 변수의 영향을 조사하였다. 제조된 AAO의 SEM관찰을 통해 나노기공의 직경과 분포를 확인할 수 있었고, AAO를 template로 사용하여 교류 전주법으로 제조한 Fe 나노선재를 TEM 관찰하여 나노기공의 길이와 내부 표면상태를 확인하였다. AAO를 SEM으로 확인한 결과 전해질의 온도나 양극산화 전압 등의 변수에 따라 기공의 크기와 분포의 변화가 분명하게 관찰되었으며, 제조된 나노선재는 평균 길이 $10{\mu}m,\;300\~1000$범위의 종횡비를 갖고 있음이 TEM으로 확인되었다.
Cho, Woosuk;Song, Jun Ho;Kim, Sang-Min;Kim, Dong-Jin;Kang, Min-Gu;Kim, Jeom-Soo;Kim, Young-Jun
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제4권3호
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pp.113-118
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2013
Fluorophosphate, $Na_2MnPO_4F$ as new cathode material was synthesized by carbothermal treatment method. Prepared $Na_2MnPO_4F$ has particle size under 100 nm and residual carbon exists in surface of $Na_2MnPO_4F$. Additional carbon coating was performed in order to increase the electrochemical properties. Even capacity and overpotential were improved by carbon coating using mechanical ball milling, the reduced crystallinity limited the drastic improvement of the electrochemical properties. To solve this problem, re-heat treatment was involved to recover crystallinity and then notable improvement of electrochemical properties was obtained. Specific amount of $Li^+$ that participates in electrochemical $Li^+$ insertion / extraction reaction, was x = 1 in $Li_xNa_{2-x}MnPO_4F$ within the voltage range of 2.0 to 4.8 V. The doubled capacity by 2 electron reaction can be obtained when NMPF is charged to higher voltage over 4.8 V.
그래핀의 저차원 구조에서 기인하는 우수한 전기적/기계적 특성을 지닌 3차원 그래핀 나노 구조체는 높은 다공성과 비표면적을 가지고 있기 때문에 전기화학 에너지 저장 전극 물질로 각광을 받고 있다. 또한 도파민은 카테콜아민 구조를 갖고 있어 다양한 유무기 재료와의 결합력이 뛰어나고, 소수성 재료를 친수성으로 개질시킬 수 있는 다기능 소재이다. 이에 본 연구에서는 도파민을 3차원 그래핀 나노 구조체에 코팅하여, 전해질과의 젖음성을 증대시켜 전기화학 전극의 비축전용량을 개선하고, 3차원 나노 네트워크 간 결합력을 올려 기계적 압축 특성을 증가시키고자 하였다. 연구 결과, 도파민이 코팅된 3차원 그래핀 나노 구조체는 전기화학 비축전용량이 51.5%, 압축 응력은 59.6%로 증가하는 높은 개선 효과를 나타내었다.
고출력 LED 조명용 패키지를 제조함에 있어서 발열은 LED의 광출력과 수명에 매우 중요한 영향을 주는 인자로 알려져 있다. 본 연구에서는 가로등용 고출력 LED 패키지를 개발함에 있어서 효과적인 방열을 하기 위하여 방열효과가 상대적으로 우수한 구조인 chip-on-a-heat sink 구조를 가지는 세라믹-메탈 기반의 패키지를 제조하였다. 열확산 기능을 하는 heat sink 기판소재는 알루미늄 합금을, LED 어레이 회로를 형성하는 절연막으로는 저온동시소성용 glass-ceramics을 사용하였다. 특히 열처리 시 가장 이슈가 되는 세라믹-금속 하이브리드 패키지 기판의 휨을 억제하기 위한 수단으로서, glass-ceramic 절연막을 부분 코팅함으로써 휨현상을 용이하게 줄일 수 있게 되었다. 또한, LED 패키지의 방열특성의 향상 즉 열저항도 기존의 MCPCB 패키지나 전면 코팅형 절연막 패키지에 비해 훨씬 낮아지는 효과를 얻었을 뿐 아니라, 세라믹 코팅소재의 절감효과도 볼 수 있게 되었다.
Aerosol Deposition Method (ADM) is a novel technique to grow ceramic thick films with high density and nano-crystal structure at room temperature. $^{1,2)}$ For these unique advantages of ADM, it would be applied to the fabrication process of 3-D integration ceramic modules effectively. However, it is critical to control the properties of starting powders, because a film formation through ADM is achieved by impaction and consolidation of starting powders on the substrates. We fabricated alumina thick films by ADM for the application to integral substrates for RF modules. When the as-received alumina powders were used as a starting material without any treatments, it was observed that the dielectric properties of as-deposited alumina films, such as relative permittivity and loss tangent, showed high dependency on the frequency. In this study, some techniques of powder pre-treatments to improve the dielectric properties of alumina thick films will be shown and the effects of starting powders on the properties of AD films will be discussed.
나노입자에 대한 복합재료 수요가 증가되면서 효과적인 나노입자 보강재를 이용한 나노복합재료 제조공정 단순화를 추구하고 있다. 본 연구에서는 나노입자를 활용하여 전도성과 계면 강도를 향상시킨 나노입자 강화유리섬유 소재에 대한 연구를 진행하였다. 탄소계 나노입자의 형상에 따른 유리섬유 표면에 흡착된 나노입자 상태를 FE-SEM으로 분석하였다. 나노입자 코팅층의 내구성을 평가하기 위한 방법으로 초음파 세척과정에 따른 나노입자의 세척 정도를 분석하여 탄소계 나노입자의 형상에 따른 나노입자 코팅층의 내구성을 분석하였다. 동적피로 실험을 통하여 나노입자 강화 유리섬유/에폭시의 계면강도를 나노입자 형상에 따른 차이에 따라 비교하였다. 나노입자 코팅층의 내구성은 단섬유 강화 복합재료시편을 이용하여 분석하였다. 겉보기 강성도 결과와 나노입자코팅층의 전도성 변화를 분석하여 코팅층의 다기능성을 분석할 수 있었다. 판상형의 나노입자 보다는 섬유 형태의 나노입자가 유리섬유 표면에 흡착성이 용이하였다. 계면 내구성 및 안정성에 효과가 있음을 확인하였다.
Tohidi, H.;Hosseini-Hashemi, S.H.;Maghsoudpour, A.;Etemadi, S.
Wind and Structures
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제25권2호
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pp.131-156
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2017
This paper deals with the dynamic stability of embedded functionally graded (FG)-carbon nanotubes (CNTs)-reinforced micro cylindrical shells. The structure is subjected to harmonic non-uniform temperature distribution and 2D magnetic field. The CNT reinforcement is either uniformly distributed or FG along the thickness direction where the effective properties of nano-composite structure are estimated through Mixture low. The viscoelastic properties of structure are captured based on the Kelvin-Voigt theory. The surrounding viscoelastic medium is considered nonhomogeneous with the spring, orthotropic shear and damper constants. The material properties of cylindrical shell and the viscoelastic medium constants are assumed temperature-dependent. The first order shear deformation theory (FSDT) or Mindlin theory in conjunction with Hamilton's principle is utilized for deriving the motion equations where the size effects are considered based on Eringen's nonlocal theory. Based on differential quadrature (DQ) and Bolotin methods, the dynamic instability region (DIR) of structure is obtained for different boundary conditions. The effects of different parameters such as volume percent and distribution type of CNTs, mode number, viscoelastic medium type, temperature, boundary conditions, magnetic field, nonlocal parameter and structural damping constant are shown on the DIR of system. Numerical results indicate that the FGX distribution of CNTs is better than other considered cases. In addition, considering structural damping of system reduces the resonance frequency.
Force is a crucial element to be measured in various industries, especially the machine tool industry. Mega units of force are required in fields such as the heavy and ship industries. Micro/nano units of force are required for microparticles. The detection of force generates a physical transformation due to the force imposed from the outside, atlrnd electrical voltage signals are obtained from the system. For the detection of force, an octagonal ring load cell based on circular ring theory is designed and produced. To design the octagonal strain ring, theoretical values with data from the ANSYS program are compared to determine the size of the octagonal strain ring. An octagonal strain ring of the chosen size is made with the SCM415 material. The strain gauges are attached to the octagonal strain ring, designed to construct a full Wheatstone bridge. The LabVIEW program is used to measure the data, and strain values are found. With the octagonal ring load cell completed in this way, experiments are conducted by imposing forces on the tangential axis and radial axis. Experiments are performed to verify if the octagonal ring load cell conducts measurements properly, and theoretical values are analyzed to find any differences. The data will later be used in further research to develop a machine-tool dynamometer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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