• 한국세라믹학회지
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• 제39권6호
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• pp.540-549
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• 2002

본 실험에서는 Impedance Spectroscopy(IS)를 이용하여 플라이 애쉬, 고로 슬래그, 실리카 퓸 등의 혼합재가 치환 첨가된 포틀랜드 시멘트의 수화거동을 검토하였다. 플라이 애쉬 및 고로 슬래그가 시멘트에 치환 첨가될 경우, 수화 초기 IS 의 전기적 변수, $R_{t(s+1)}$과 $R_{t(s+1)}$의 증가폭이 감소하였다. 이것은 동일한 W/C비에서 혼합재를 포함한 시멘트의 수화가 늦게 진행되고 있음을 보여준다. 그러나, 실리카 퓸의 경우 초기에 매우 빠른 포졸란 반응성으로 인하여 플라이 애쉬 및 고로 슬래그가 첨가된 경우에 비해 큰 폭의 $R_{t(s+1)}$ 및 $R_{t(s+1)}$ 변화를 확인 할 수 있었다. OPC-플라이 애쉬계의 경우 반원과 직선 영역 사이에서 특이 할만한 평할한 곡선 영역이 출현하였으며, 수화가 진행되고 플라이 애쉬의 치환첨가량이 증가할수록 그 영역이 증가하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권5호
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• pp.998-1002
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• 2008

The gel electrolytes were prepared with sulfuric acid and phosphoric acid, where hydrophilic fumed silica was used as a gelling agent. The influences of gel electrolyte on performance of the valve regulated lead acid (VRLA) batteries were investigated employing capacity tests, electrochemical impedance spectroscopy and scanning electron microscopy. The initial capacities of the sulfuric gel VRLA batteries were higher than that of phosphoric gel VRLA batteries. The sulfuric gel VRLA battery using 1.210 specific gravity of sulfuric acid with hydrophilic fumed silica exhibited the highest capacity of 0.828Ah. In the impedance measurements, the ohmic and charge transfer resistances for the phosphoric gel VRLA batteries were higher thanthat of sulfuric gel batteries. The morphology of electrodes of phosphoric gel VRLA batteries were more deteriorated in the SEM image.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.271-272
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• 2006

Zinc confers high corrosion resistance by acting as a sacrificial anode, and a zinc coating improves the appearance of steel. Chromate conversion coating (CCC) films are still one of the most efficient surface treatments for steel. Although such films can self-repair via the dissolution of Cr(VI), dissolved Cr(VI) have adverse effects on humans, and the environment. Therefore, we examined the corrosion protection property and morphology of colloidal silica conversion films as an alternative to CCC films. The corrosion behavior was investigated in 3% NaCl solution using electrochemical techniques, including electrochemical impedance spectroscopy, open circuit potential, and the salt spray test(SST). Corrosion was implied by the appearance of red rust on the specimen surface. In corrosion resistance at 3% NaCl solution, red rust appeared at 15-20, 55-70, and 83-98 days on Zn-electroplated steel, colloidal silica conversion-coated specimens, and CCC-coated specimens, respectively. In the salt spray test, the colloidal silica film provided better corrosion protection than CCC films, i.e., red rust appeared at 96 hours on the Zn-electroplated steel sheet, at 432 hours with the CCC films, and at 888 hours with silica conversion coating.

• Corrosion Science and Technology
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• 제19권1호
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• pp.8-15
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• 2020

In this paper, the efficiency and the inhibition mechanisms of cobalt salts (cobalt nitrate and cobalt-exchange silica Co/Si) for the corrosion protection of AA2024 were investigated in a neutral aqueous solution by using the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization curves. The experimental measurements suggest that cobalt cation plays a role as a cathodic inhibitor. The efficiency of cobalt cation was important at the concentration range from 0.001 to 0.01 M. The formation of precipitates of oxides/hydroxides of cobalt on the surface at low inhibitor concentration was confirmed by the Scanning Electron Microscopy/Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM/EDS) analysis. EIS measurements were also conducted for the AA2024 surface covered by water-based epoxy coating comprising Co/Si salt. The results obtained from exposure in the electrolyte demonstrated the improvement of the barrier and inhibition properties of the coating exposed in the electrolyte solution for a lengthy time. The SEM/EDS analysis in artificial scribes of the coating after salt spray testing revealed the release of cobalt cations in the coating defect to induce the barrier layer on the exposed AA2024 substrate.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권2호
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• pp.99-107
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• 2023

Layered silicate clay montmorillonite (MMT) has been used in nanocomposite coating to improve corrosion protection by reinforcing the barrier property. The better dispersion of MMT in the coating produces a higher barrier effect. Pretreatment with MMT could favor the delamination of clay platelets, facilitating MMT dispersion in the coating. In the present work, a montmorillonite/silica (MMT/Si) composite was prepared by the in situ sol-gel method. x-ray diffraction measurements and field-emission scanning electron microscopy observations showed silica crystal formation and increased basal spacing between the MMT platelets. Composite MMT/Si particles were introduced in an epoxy resin to reinforce the corrosion protection of the coating applied on the AA2024 surface. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was performed to characterize the protective property of the coating. The results demonstrated the high barrier effect of the coating containing 5 wt% of MMT/Si. Adhesion evaluation after a salt spray test exhibited a high adherence to the epoxy coating containing MMT/Si.

• Corrosion Science and Technology
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• 제15권5호
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• pp.209-216
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• 2016

In the present study, chitosan based self-healing anticorrosion coatings were prepared by layer by layer (lbl) addition of chitosan (Ch) and polyvinyl butyral (PVB) on mild carbon steel substrate. Chitosan coatings exhibited enhanced coating stability and corrosion resistance in aggressive environments by the application of a PVB top layer. Chitosan layer in the lbl coatings have been modified by using glutaraldehyde (Glu) and silica ($SiO_2$). Performance of different coatings was tested using electrochemical impedance spectroscopy and immersion test. The best anticorrosion performance was observed in case of 10 % Ch_$SiO_2$_PVB coatings, which withstand immersion test over 25 days in 0.5 M salt solution without visible corrosion. 10 % Ch_$SiO_2$ coatings without the PVB top layer didn't last more than 3days. Application of PVB top layer sealed the defects in the chitosan pre-layer and improved its hydrophobic nature as well. Raman spectra and SEM of steel surfaces after corrosion study and removal of PVB_Ch/Glu_PVB coatings showed a passive layer of iron oxide, attributing to the self-healing nature of these coatings. Conducting particle like graphene reinforcement of chitosan in the lbl coatings enhanced corrosion resistance of chitosan coatings.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.61-62
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• 2011

실리카 나노입자를 분산시킨 기능성 코팅 소재를 개발하였다. 본 기능성 코팅 소재는 마그내슘 판재에 적용하여 내스크래치 및 내부식성을 향상시키기 위한 것이다. 최근 마그네슘 판재는 스마트 폰 및 이동통신 기기의 외장재소재로 각광을 받고 있다. 그러나 표면의 기계적 강도가 약하고, 특히 수분에 의한 부식이 심각하여 사용에 많은 제한을 받고 있다. 본 연구에서는 실리카 나노입자가 분산된 유무기 하이브리드 코팅을 적용하여 기계적 강도 및 내부식성을 향상하고자 하였다. 분산하는 나노입자의 크기를 달리하여 코팅층으로부터 각각 다른 물리적 화학적 특성을 유도할 수 있었다. 각 코팅 층의 특성은 연필경도, 기판 휨 각도, 그리고 electrochemical impedance spectroscopy 등을 이용하여 평가하였고, 최종적으로 휴대폰 신뢰성 평가 기법을 적용하여 상용화 적용성도 평가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.99-104
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• 2024

본 연구에서는 고용량 리튬이온배터리용 음극 소재로 탄소 코팅된 할로우 구조의 실리콘(HSi/C) 복합소재를 제조하였다. CTAB (N-Cetyltrimethylammonium bromide)이 첨가된 Stöber법을 통해 할로우 실리카(HSiO₂)를 합성하였으며, HSiO₂를 마그네슘열 환원한뒤 표면에탄소를 코팅하여 HSi/C 음극복합소재를 제조하였다. 복합소재의물리적 특성과 전기화학적 특성을 CTAB 조성에 따라 조사하였다. FE-SEM 분석 결과 CTAB 조성이 감소할수록 HSiO₂ 입자의 크기가 커졌으나 두께는 감소하였다. 제조된 HSi/C 소재는 다양한 CTAB 비율(0.5, 1.0, 1.5)에서 각각 2188.6, 2164.5, 1866.7 mAh/g의 높은 초기 방전용량을 나타내었으며, 100 사이클의 충·방전 후 0.5-HSi/C가 1171.3 mAh/g의 높은 가역 용량과 70.9%의 용량 유지율을 보여주었다. 전기화학 임피던스 분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)으로 저항 특성을 분석하였으며, 0.5-HSi/C 소재가 20 사이클 이후 다른 CTAB 조성의 HSi/C 복합소재에 비해 안정적인 저항 특성을 보이는 것을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.142-149
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• 2020

본 연구에서는 인조흑연의 낮은 이론용량을 개선하기 위하여 음극소재로서 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전기화학적 성능을 조사하였다. 구형의 인조 흑연 표면을 polyvinylpyrrolidone (PVP) 양친성 물질로 코팅한 후 실리카를 성장시켜 흑연/실리카 소재를 합성하였으며, 석유계 피치 코팅과 마그네슘 열 환원법을 통해 흑연/실리콘/피치 복합소재를 제조하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전극은 poly(vinylidene fluoride) (PVDF), carboxymethyl cellulose (CMC), polyacrylic acid (PAA) 바인더에 따라 제조하였으며, 다양한 전해액과 첨가제를 이용하여 전지를 조립하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재는 X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM)와 thermogravimetric analyzer (TGA)를 통해 물리적 특성을 분석하였으며, 전기화학적 특성은 충 방전 사이클, 율속, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 조사하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재는 흑연 : 실리카 : 피치 = 1 : 4 : 8일 때 높은 사이클 안정성을 보였다. PAA 바인더를 사용하여 제조된 전극은 높은 용량과 안정성을 보였으며, EC:DMC:EMC 전해액을 사용하였을 때 719 mAh/g의 높은 초기 용량과 우수한 사이클 안정성 나타내었다. 또한 vinylene carbonate (VC) 첨가시에 2 C/0.1 C 일 때 77% 용량 유지율과 0.1 C/0.1 C 일 때 88% 용량 회복을 나타냄을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제4권1호
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• pp.6-9
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• 2001

유리섬유(glass fiber cloth, GFC)가 보강제로 사용된 고분자 겔 전해질(polymeric gel electrolytes, PGEs)에 $SiO_2$를 첨가하여 전해질의 전기 화학적 특성을 조사하였다. 가소제로는 Ethylene carbonate(EC) , propylene carbonate(PC), diethyl carbonate(DEC)를, 리튬염으로는 $LiClO_4$를 고분자로는 polyacrylronitrile(PAN)과 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoro propylene)(P(VdF-co-HFP))을 사용하여 $80\~90{\mu}m$의 두께로 전해질을 제조하였다. 제조된 전해질은 모두 상온체서 $10^{-3}S/cm$의 이온 전도도를 나타내었고, 4.8V까지 안정하였다. 리튬금속을 사용하여 제조된 셀의 임피던스 결과에서는 시간이 지남에 따라 모든 전해질이 부동태 피막의 성장으로 계면저항이 증가했으나, $SiO_2$첨가비율에 따라 뚜렷한 차이는 보이지 않았다. $LiClO_2$와 mesophase pitch-based carbon fiber(MCF)를 각각 양극과 음극으로 사용하여 제조된 겔의 임피던스에서는 $SiO_2$가 첨가되지 않은 셀의 옴 저항이 충전, 방전이 진행되는 동안 많은 변화를 보였으며, $SiO_2$가 첨가된 셀의 저항은 거의 변화되지 않았고, 계면의 변화도 적었다. 또한 방전용량에서도 $SiO_2$가 $20\%$가 첨가된 전해질이 0.2C의 방전속도에132mAh/g의 비 용량을 나타내었고, 2C의 방전속도에서$85\%$의 방전용량을 유지하였다.