• 제목/요약/키워드: Silica$SiO_2$

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Study of Water Diffusion in PE-SiO2 Nanocomposites by Dielectric Spectroscopy

  • Couderc, Hugues;David, Eric;Frechette, Michel
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제15권6호
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    • pp.291-296
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    • 2014
  • In recent years, researchers have extensively investigated polymers filled with inorganic nanoparticles because these materials present improved physical properties relative to those of conventional unfilled polymers. Oxides, silica in particular, are the most commonly used inorganic particles because they possess good properties and can be fabricated at a low cost. However, oxides are hydrophilic in nature, and this leads to the presence of water at the interface between the nanoparticles and the polymer matrix. Due to the predominance of particle-matrix interfaces in nanocomposites, the presence of water at the interlayer region can be problematic. Moreover, the hydrophobic nature of most polymers, particularly for polyolefins such as polyethylene, may make it difficult to remove this interfacial water. In this paper, as-received and moistened samples of agglomerated nanosilica/polyethylene were dried using an isothermal treatment at $60^{\circ}C$, and the efficacy of this treatment was studied using dielectric spectroscopy. The Maxwell-Wagner-Sillars relaxation peaks were observed to shift to lower frequencies by three decades, and this was linked to a modification of the water content, due to drying, at the interfaces between silica and polyethylene and at the interfaces within the nanosilica agglomerates. The evolution of the extracted retardation time is explained by the nanosilica hydrophily and the free volume introduced by the nanoparticles.

Experimental study on geopolymer concrete prepared using high-silica RHA incorporating alccofine

  • Parveen, Parveen;Singhal, Dhirendra;Jindal, Bharat Bhushan
    • Advances in concrete construction
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    • 제5권4호
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    • pp.345-358
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    • 2017
  • This paper describes the experimental investigation carried out to develop geopolymer concrete using rice husk ash (RHA) along with alccofine. The study reports the fresh and hardened properties of the geopolymer concrete (GPC) activated using alkaline solution. GPC were prepared using different RHA content (350, 375 and $400kg/m^3$), the molarity of the NaOH (8, 12 and 16M). The specimens were cured at $27^{\circ}C$ and $90^{\circ}C$. GPC was activated using NaOH, $Na_2SiO_3$, and alccofine. Prepared GPC samples were tested for compressive and splitting tensile strengths after 3, 7 and 28 days. RHA was suitable to produce geopolymer concrete. Results indicate that behavior of GPC prepared with RHA is similar to fly ash based GPC. Workability and strength can be improved by incorporating the alccofine. Further, alccofine and heat curing improve the early age properties of the GPC. Heat curing is responsible for the initial polymerization of GPC which leads to high workability and improved mechanical properties of the GPC. High strength can be achieved by using the high concentration alkaline solution in terms of molarity and at elevated heat curing. Further, RHA based geopolymer concrete has tremendous potential as a substitute for ordinary concrete.

CaO/SiO2비 및 W/B 변화에 따른 오토클레이브 양생 경화체의 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Properties of Solid Material Made by Autoclave Curing according to CaO/SiO2 Ratio and W/B)

  • 강철;강기웅;김진만
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.557-563
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    • 2009
  • 이 연구는 수열합성반응을 통해 규사분을 사용한 무기질 다공성 규산칼슘 재료의 특성에 관한 것으로, 다양한 제조과정에 의해 발생하는 규산질 부산물을 사용한 소음 저감용 다공성 경화체 개발을 위한 기초적 자료로 사용하고자 하였다. 오토클레이브 양생 시편의 제조를 위해 다양한 칼슘질 재료를 사용하였고 규산질 재료는 규사분을 사용하였다. 이 연구에서, W/B와 C/S비에 따라 밀도와 강도 특성, 공극의 형태를 위한 현미경, 오토클레이브양생 후의 수화물 검사를 위해 주사전자현미경과 엑스선회절분석을 각각 수행하였다. 측정 결과로 굳지 않은 상태에서 W/B가 증가할 수록 슬러리 밀도는 점점 감소하고 이러한 경향은 굳은 상태에서도 유사하게 나타났다. 압축강도는 C/S비 0.85 시편이 가장 높게 나타났다. 토버모라이트는 C/S비와는 상관없이 모든 시편에서 생성되었다. 공극구조를 확인하기 위해, 기존에 사용되고 있는 다공질 규산칼슘 제품(ALC, 무기질 흡음재)을 비교했다. 관찰 결과, 기존의 무기질 흡음형 다공성 경화체 기공과 유사한 형상을 보였다. 따라서 이러한 결과를 바탕으로 소음저감형 다공성 경화체의 개발 가능성을 확인 할 수 있었다.

불꽃가수분해 증착에 의한 Ti-doped BSG 도파박막의 제작 (Fabrication of Ti-doped BSG Waveguide Films by Flame Hydrolysis Deposition)

  • 전영윤;이용태;전은숙;정석종;이형종
    • 한국광학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.499-504
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    • 1994
  • 불꽃가수분해 증착방법으로 $SiCl_{4}$, TMB, $TiCL_{4}$등을 사용하여 Ti doped BSG 실리카 입자박막을 실리콘 기판위에 증착하고 증착된 입자층을 녹여서 집적광학용 박막을 제작하였다. 박막의 증착 속도는 $0.5{\mu}m$분 이상으로서 수십 ${\mu}m$의 후막을 빠르게 증착할 수 있었으며 $TiO_{2}$의 첨가량에 따라 BSG 박막의 굴절률을 0.3% 이상 변화시킬 수 있었다. 그 결과 통신용 광섬유와 크기 및 굴절률 분포가 BSG박막의 굴절률을 0.3% 이상 변화시킬 수 있었다. 그 결과 통신용 광섬유와 크기 및 굴절률 분포가 유사한 광도파로를 제작하였다. 보통 B의 도판트로는 $BCl_{3}$를 쓰나 여기서는 TBM를 사용한 결과 TBM도 B의 도판트로 적합함을 알았다. B의 첨가에 의하여 실리카 입자막의 녹는점을 $1200^{\circ}C$로 낮출 수 있었다. 또한 FTIR에 의한 박막의 조성비분석 결과 BSG박막에 $B_2O_3$ 함량이 최대 10mol%로 나타났다.

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지역별 황토의 화학적 특성 및 강도발현에 관한 연구 (A Study on the Chemical Properties and Strength Development of Regional Hwangto)

  • 황혜주;김정규;양준혁
    • KIEAE Journal
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    • 제6권2호
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    • pp.11-18
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    • 2006
  • In this research, Conducting an engineering properties experiment, this study examined basic properties of regional Hwangto. The results of experiments are as followings. 1) This study confirmed that a result of examining lime order for Hwangto and comparison of stimulants, this study confirmed that 28 day's strength promotion is found in case of calcium hydroxide(Ca(OH)2) and calcium chloride(CaCl2) stimulant. Finally, it is known the fact that lime highly improves the weak strength of Hwangtoh. 2) As XRD analysis for proving the strength manifestation principle of Hwangto by regions, CSH figure and CASH figure appeared in each regional Hwangto in all the strength areas. This result could be appeared through hydraulicity from reaction of alkali stimulant and water, and pozzolan reaction(CSH figure) and $Str{\ddot{a}}tlingite$ reaction(CASH figure) by silica (SiO2) ingredient and calcium hydroxide (Ca(OH)2) among ingredients of clay, and alumina(Al2O3). 3) In result of strength analysis, It is knowned that the Gyeongsangdo Hwangto is stronger than the Jeollado Hwangto in reactivity.

벤젠 유기물 도입에 따른 실리카 기반 에어로겔의 소수성 및 기계적 특성 연구 (Study on the Hydrophobicity and Mechanical Properties of Silica-Based Aerogel by Introducing Organic Benzene)

  • ;이지훈;;최하령;김태희;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.135-141
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    • 2020
  • 실리카-벤젠 에어로겔은 균일하고 정렬된 네트워크 기공 구조, 개선된 기계적 특성을 갖도록 합성되었다. 실리카 에어로겔의 기계적 특성을 향상시키기 위해 유기물을 첨가하는 것이 일반적인 방법이지만, 기공 특성이 유-무기 상분리 현상으로 인해 감소한다. 본 연구에서는 실리카 기반 에어로겔의 기공 특성을 유지하면서 동시에 기계적 물성을 높이기 위해 간단하고 저렴한 방법을 사용하였다. 기공 및 기계적 특성에 대한 하이드록실 결합수의 영향을 연구하기 위해 두 가지 유형의 벤젠 브리지 전구체를 사용하였다. 다공성 실리카 에어로겔은 간단하고 비용-효율적이며 무공해인 졸-겔방법으로 제조되었다. 최종적으로 제조된 실리카-벤젠 에어로겔은 추가적인 silylating reagents없이 우수한 기공 특성, 높은 비 표면적(1,326 ㎡/g), 다공성 구조 및 소수성(>140°)을 가졌다. 일부 샘플(2T4)의 경우 기계적 강도는 순수 실리카 에어로겔의 5 배 이상을 보였다.

An Artificial Neural Networks Model for Predicting Permeability Properties of Nano Silica-Rice Husk Ash Ternary Blended Concrete

  • Najigivi, Alireza;Khaloo, Alireza;zad, Azam Iraji;Rashid, Suraya Abdul
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제7권3호
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    • pp.225-238
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    • 2013
  • In this study, a two-layer feed-forward neural network was constructed and applied to determine a mapping associating mix design and testing factors of cement-nano silica (NS)-rice husk ash ternary blended concrete samples with their performance in conductance to the water absorption properties. To generate data for the neural network model (NNM), a total of 174 field cores from 58 different mixes at three ages were tested in the laboratory for each of percentage, velocity and coefficient of water absorption and mix volumetric properties. The significant factors (six items) that affect the permeability properties of ternary blended concrete were identified by experimental studies which were: (1) percentage of cement; (2) content of rice husk ash; (3) percentage of 15 nm of $SiO_2$ particles; (4) content of NS particles with average size of 80 nm; (5) effect of curing medium and (6) curing time. The mentioned significant factors were then used to define the domain of a neural network which was trained based on the Levenberg-Marquardt back propagation algorithm using Matlab software. Excellent agreement was observed between simulation and laboratory data. It is believed that the novel developed NNM with three outputs will be a useful tool in the study of the permeability properties of ternary blended concrete and its maintenance.

연소 합성 공정을 이용한 Mullite의 합성 (A Study on the Synthesis of Mullite by Combustion Synthesis Process)

  • 이강현;이채현;김택남;김종옥;임대영;박원규
    • 공학논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.133-138
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    • 1997
  • Mullite 분말을 합성하는 제조공정에서 기존의 분말합성법은 $1300^{\circ}C$이상의 높은 온도와 긴 반응시간과 cost 면에서 비싸다는 문제점을 안고 있다. 따라서 본 연구에서는 비교적 제조공정이 간단하고 짧은 반응시간내에 낮은 온도에서 미립의 산화물계 분말을 합성할 수 있는 연소 합성법으로 mullite 분말을 합성하였다. 금속의 질산염, 미립의 $SiO_2$분말과 연료를 적정 mole비로 혼합하여 공정변수에 따라 mullite를 합성하고, 그의 물성을 조사하였다. Hot plate에서의 실험은 연료의 양에 관계없이 mullite는 합성되지 않았다. 그러나, $500^{\circ}C$ 열처리로 실험에서는 mullite와 약간의 alumina, cristobalite가 보였고, 특히 aluminum nitrate, silica, urea 각각의 조성이 화학양론비였을 때 거의 완벽한 mullite를 얻을 수 있었다.

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카올린을 혼합한 활성화된 다성분계 시멘트의 강도 특성 (The Strength Characteristics of Activated Multi-Component Cement with Kaolinite)

  • 김태완;김임곤
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.593-600
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    • 2016
  • 본 연구는 알칼리 활성화된 다성분계 시멘트에서 카올린(kaolinite, KA)의 효과에 다른 강도 특성에 관한 것이다. 연구에는 고로슬래그 미분말(GGBFS), 플라이애시(FA), 실리카 퓸(SF) 그리고 카올린(KA)을 결합재로 사용하였다. 시험체는 20% ~ 70% GGBFS, 10% ~ 60% FA, 10% SF(고정 비율) 그리고 10% ~ 50% KA의 범위로 혼합하였다. 물/결합재 비는 0.5이다. 결합재는 수산화나트륨(NaOH)과 규산나트륨($Na_2SiO_3$)을 전체 결합재(GGBFS + FA + SF + KA) 중량의 10% (10% NaOH + 10% $Na_2SiO_3$)비율로 사용하였다. 실험은 압축강도, 물 흡수율, 초음파 속도, 건조수축과 X-ray diffraction (XRD)를 수행하였다. 압축강도는 KA의 양이 증가할수록 감소하였다. 강도감소의 중요한 원인중 하나는 GGBFS 또는 FA와 비교하여 KA의 낮은 활성화 때문이다. 수화가 진행되는 동안 KA는 완전하게 반응하지 않았다. 또한 KA의 양이 증가할수록 UPV는 모든 시험체에서 감소하였다. 건조수축과 물 흡수율은 KA의 양이 증가함에 따라 증가하였다. 이러한 시험결과를 통해 다성분계 시멘트의 강도 특성은 KA와 GGBFS의 양에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

털부처꽃(Lythrum Salicaria L.) 뿌리로부터 항산화 물질의 분리 및 구조동정 (Isolation and Identification of Antioxidant Compound from the Lythrum Salicaria L. Roots)

  • 이경희;이대영;이승은;노형준;이정훈;최재훈;박춘근;김승유;이준수;김금숙
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제57권4호
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    • pp.359-363
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    • 2014
  • 털부처꽃(Lythrum salicaria L.) 뿌리는 실온에서 80% MeOH로 추출하고 이 추출물을 EtOAc 분획, n-BuOH 분획, $H_2O$ 분획으로 나누었다. 2,2-dipicryl-1-phenylhydrazyl (DPPH) radical 소거능을 이용한 항산화 활성을 측정하여 활성 추적 분획(Activity guided fractionation)에 따라 항산화 활성이 높은 EtOAc 분획에 대하여 silica gel 및 octadecyl $SiO_2$ column chromatography를 반복하여 항산화 활성을 나타내는 화합물 1과 major 화합물 2 및 3을 분리, 정제하였다. NMR, IR, 및 MS 등의 spectrum을 해석하여, Myricetin-3-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (1), oleanolic acid (2) 및 betulinic acid (3)로 구조를 결정하였다. 화합물 1은 DPPH radical 소거능을 이용한 항산화 활성을 측정 한 결과 $25{\mu}g/mL$ 농도에서 $74.47{\pm}1.64%$의 저해 값을 가지는 것으로 나타났다.