The chemical conversion coating formed on magnesium alloy investigated for low cost and harmless in environment by using the colloidal silica as the main component. The film formed in 298 K is thick, the film, which was thought combination of Si-O, was formed. The film formed in 313 K is thinner than that in 298 K. The quantity of film formed at high temperature such as 333 K and 353 K is smaller than dissolved quantity. At the anodic polarization experiment, corrosion resistance in sealing by hot water after chemical conversion treatment in basic solution condition get worse than that in comparison with basic solution condition. In salt spray test, the ratio of black rust on specimen that did not conducted chemical conversion treatment was five times or more compared with those of chemical conversion treated specimen. The film thickness of chemical conversion coating produced by alkali treatment process is thinner than in comparison with that of specimen produced in basic chemical conversion treatment solution condition. It is thought, however, that it showed good corrosion resistance during salt spray test because the area of microcracks is small.
Diamond Like Carbon film is amorphous film which is considered to consist of three coordinate graphite structure and tetrahedron coordinate diamond structure. Its hardness, thermal conductivity and chemical stability are nearly to one of diamond. It is well known to become semi-conductor by doping of inpurity. In this study Diamond Like Carbon film was synthesized by Microwave Plasma CVD in the gas mixture of hydrogen-methan-nitrogen and doped of nitrogen on the single-crystal silicon or silica glass. The temperature of substrate and nitrogen concentration in the gas mixture had an effect on the bonding state, structural properties and conduction mechanism. The surface morphology was observed by Scanning Electron Microscope. The strucure was analyzed by laser Raman spectrometry. The bonding state was evaluated by electron spectroscopy. Diamond Like Carbon film synthesized was amorphous carbon containing the $sp^2$ and $sp^3$ carbon cluster. The number of $sp^2$ bonding increased as nitrogen concentration increased from 0 to 40 vol% in the feed gas at 1233K substrate temperature and at $7.4\times10^3$ Pa. Increase of nitrogen concentration made Diamond Like Carbon to be amorphous and the doze of nitragen could be controlled by nitrogen concentration of feed gas.
유기 금속화합물을 출발물질로 이용하는 졸-겔 방법으로 균열이 없는 유기-무기 복합 실리카 박막을 제작하였으며, 코팅방법, 조성비, prebake, postbake 온도 등의 제작조건에 따른 박막의 두께 및 굴절률의 변화를 체계적으로 조사하여 재현성 있는 제작조건을 확립하였다. 특히 광개시제를 첨가하였을 때 자외선 노광량에 따른 광학적 성질변화를 세 가지 광개시제에 대하여 측정, 비교하였다. 또한 졸-겔 박막으로 다중모드 간섭을 이용한 광 파워 분배기를 제작하여 광소자로의 응용 가능성을 살펴보았다.
콜로이달 실리카는 실리콘과 사파이어 웨이퍼의 정밀연마슬러리, 유-무기 하이브리드 코팅제, 정밀주조의 바인더 등 다양한 제품으로 사용되는 물질이다. 이러한 실리카 졸의 입자크기 및 분산 안정성은 웨이퍼의 표면, 코팅 막 혹은 벌크의 기계적, 화학적, 광학적 특성에 영향을 주기 때문에 정확한 측정값이 요구된다. 본 연구에서는 제조사에서 제시한 입자 크기 및 표면 특성이 다른 8종류 실리카 졸의 부피 분율에 따라 입자 크기, 졸 점도 및 입자 전기영동이동도의 측정결과에 미치는 영향을 논의하였다. 높은 표면활성을 지닌 실리카 입자의 특성 및 실리카 졸의 희석에 의한 안정화 이온 농도의 변화로 인해 실리카의 측정 입자 크기와 이동도는 졸의 부피 분율 혹은 입자 크기에 따라 변한다. 60 nm 보다 작은 입자는 부피 분율이 증가함에 따라 측정된 입자 크기가 증가한 반면에, 그 보다 큰 입자에서는 측정된 입자 크기가 감소하였다. 12 nm와 같이 작은 입자는 부피 분율이 증가함에 따라 점도가 상승하면서 측정 입자의 이동도가 감소한 반면에 100 nm의 큰 입자는 0.048의 낮은 부피 분율까지 이동도가 증가하다가 그보다 높은 부피 분율부터 감소하였다.
The bioactivity of glasses in the CaO-SiO2 system and CaO-P2O5-SiO2 system with less than 10mol% of P2O5 was investigated by in vitro test in simulated body flood(SBF). The formation of Ca.P film and hydroxyapatite on the surface of glasses after in vitro test was analysed by X-ray photoelectron spectoscopy (XPS), fourier transform infrared reflection spectroscopy (FT-IRRS), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and scanning electron microscopy (SEM) observation. In the early stage of Ca.P film formation after in vitro test for CaO-SiO2 and CaO-P2O5-SiO2 glasses, the rate of Ca.P film formation on the surface of the glasses was dependent of structural parameter (Y) evaluated from the glass composition. First, in the case of the glasses having Y value below 2, Ca.P film and SiO2-rich layer were formed simultaneously, and there were no differences of the rate of Ca.P film formation in terms of the Y values. Second, in the case of the glasses having Y value above 2, the SiO2-rich layer was formed, and then Ca.P.Si mixed layer was formed in the silica gel structure of the SiO2-rich layer, and finally the Ca.P film on the surface of SiO2-rich layer. The rate of Ca.P film formation delayed as the Y values increased. The rate of hydroxyapatite formation of glasses (the rate of transformation from Ca.P film to hydroxyapatite) seems to be propotional to the rate of Ca.P film formation and Y value. The rate of hydroxyapatite formation of glasses belonging to the second group was delayed as structural parameter increased, and the hydroxyapatite crystal showed spherical growth in the early reaction stage, and then showed silkworm-like linear growth as the reaction time increased.
Since 1980, the water quality of ultra-pure water has been rapidly improved, and presently ultra-pore water producing equipment for 64Mbit is in operation. Table 1 shows the degree of integration of DRM and required water quality exlmple. The requirements of the ultra-pure water for 64Mbit are resistivity: 18.2 MQ/cm or higher, number of particulates: 1 pc/ml or less (0.05 $\mu$m or larger). bacteria count: 0.1 pc/l or less. TOC (Total Organic Carbon, index of organic snbstance) : 1ppb or less, dissolved oxygen: 5ppb or less, silica: 0.5ppb or less, heavy metal ions: 5ppb or less. The effect of metals on the silicon wafer has been well known, and recently it has been reported that the existence of organic substance in ultra-pure water is closely related to the device defect, drawing attention. It is reported that if organic substance sticks to the natural oxidation film, the oxide film remaims on the organic substance attachment in the hydrofluoric acid treatment (removal of natural oxidation film). The organic substance forms film on the silicon wafer, and harmful elements such as metals and N.P.S., components contained in the organic substance and the bad effect due to the generatinn of silicon carbide cannot be forgotten. In order to remove various impurities in raw water, many technological develoments (membrane, ion exchange, TOC removal, piping material, microanalysis, etc.) have been made with ultra-pure water producing equipment and put to practical use. In this paper, technologies put to practical use in recent ultra-pure vater producing equimeut are introduced.
Co nanoparticles on silica substrates were fabricated by inducing a thin-film dewetting through two different processes-furnace annealing and pulsed-laser annealing. The effects of annealing temperature, film thickness and laser energy density on dewetting morphology and mechanism were investigated. Co thinfilms with thicknesses between 3 to 15 nm were deposited using ion-beam sputtering, and then, in order to induce dewetting, thermally annealed in furnace at temperatures between 600 and $900^{\circ}C$. Some as-deposited films were irradiated using a Nd-YAG pulsed-laser of 266 nm wavelength to induce dewetting in liquid-state. Films annealed in furnace agglomerated to form nanoparticles above $700^{\circ}C$, and those average particle size and spacing were increased with an increase of film thickness. On the laser annealing process, above the energy density of $100mJ/cm^2$, metal films were completely dewetted and the agglomerated particles exhibited greater size uniformity than those on the furnace annealing process. A detailed dewetting mechanism underlaying both processes were discussed.
태양광 발전시스템은 태양복사에너지를 반도체의 광전효과를 이용하여 전기에너지로 직접 전환시키는 에너지변환 시스템이다. 태양전지의 내구성과 에너지변환율에 영향을 미치는 핵심소재로는 다층형 필름구조를 갖는 백시트를 들 수 있다. 대표적인 상용 백시트는 고내구성 poly(vinyl fluoride) (PVF) 필름이 중심축에 위치하고 가격저감을 위해 도입된 poly(ethylene terephthalate) (PET) 필름이 그 양쪽에 접합된 삼층구조로 구성된다. 하지만, PVF 필름의 높은 가격은 저렴한 고내구성 백시트를 요구하는 시장상황을 반영하기 어렵게 한다. 이를 위한 해결책으로는 PVF 필름을 결정성 PET 필름으로 대체한 탄화수소계 백시트가 될 수 있다. 하지만, PET 필름의 본질적인 가수분해에 대한 취약성으로 인해, 추가적인 수분에 대한 배리어성 부여는 필수적이다. 이를 위해 본 연구에서는 소수성 실리카 나노입자 분산기술을 활용한 수분차단성 폴리우레탄 접착제를 개발코자 하였다. 개발된 접착제는 내부에 위치한 PET 필름으로의 수분침투를 약화시켜, 가수분해속도를 지연시킬 것이라 기대되었다. 본 개념의 효용성을 확인하기 위해, 표준화된 온습도조건에 노출된 이후의 일반접착제와 수분차단성 접착제가 도입된 백시트의 기계적 강도 및 시간당 태양전지성능 변화가 비교평가되었다.
표면 플라즈몬 공명을 이용한 센서는 굴절계 기기의 일종으로서 높은 감도를 가질 뿐만 아니라 비표지 방식이라는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 재래식 SPR 칩을 이용하여 시판 술 4종의 알코올 함량을 측정하였다. 또한, 재래식 SPR 칩의 감도를 개선하기 위하여 금 박막 위에 금으로 나노형상을 구축하여 나노형상 SPR 칩을 제조하여 모형 술에 대한 감도 개선 효과를 분석하였다. 재래식 SPR 칩을 이용하여 시판 술의 알코올 함량을 측정하기 위한 검량선을 개발하였을 때 시료를 전처리 하지 않고 그대로 측정하였을 때 가장 좋은 검량선을 얻을 수 있었다. 소주, 청주, 이과두주, 탁주 등 시판 술 4종에 대한 1차 회귀식의 검량식에서 결정계수는 각각 0.992, 0.933, 0.918, 그리고 0.984로 나타났다. 한편, 재래식 SPR 칩의 감도를 개선하기 위해 나노형상 SPR 칩을 제조하기 위하여 Langmuir-Blodgett(LB) 방법을 활용하였다. 본 연구에서는 수십 nm 두께의 금 박막을 바닥층으로 하여 그 위에 나노 크기의 실리카 입자를 단분자 층으로 덮어 형틀을 제조하고 다시 그 위에 금을 증착한 후 실리카 입자를 제거하는 방법으로 나노형상을 갖는 SPR 칩을 제조하였다. 나노형상 SPR 칩의 성능을 평가하였을 때 20% 알코올 함량을 가지는 모형 술에 대해서 바닥층의 두께가 50 nm, 나노형상에서 골의 깊이가 20 nm, 나노형상의 배열주기가 300 nm일 때 SPR의 감도가 가장 좋아서 95%의 감도 향상을 얻을 수 있었다. SPR의 감도는 칩과 관련된 인자, 시료의 종류 및 상태에 따라 다르게 나타날 수 있으므로 측정 목적에 알맞은 칩의 설계와 선택이 요구된다.
양이온성 및 음이온성 계면활성제로 합성된 poly(butyl acrylate)(PBA), polystyrene(PS) 에멀젼을 다양한 농도로 혼합하여 높은 수율의 압력가소성 고분자 블렌드로 제조하였다. 이들 입자간의 heterocoagulation은 각 에멀젼의 농도에 크게 의존하였지만, 일정한 비율의 음이온과 양이온 사이에서만 진행되었고, 사용된 고분자의 양에 상관없이, 거의 균일한 조성의 블렌드가 얻어졌다. 비슷한 방법을 이용하여 음이온성 PBA와 양이온성 PS 나노입자에 음이온성 실리카 나노입자를 정전기적으로 첨가함으로써 정량적인 PBA/PS/Si 블렌드를 제조하였다. PBA/PS/Si 블렌드는 $25^{\circ}C$, 13.8MPa, 10분의 조건에서 압축성형으로 가공되었으며, 2 혹은 5 wt%의 실리카가 첨가된 시편의 경우, 반투명의 필름형상으로 성형되어 3.0 MPa의 인장강도와 25MPa의 탄성계수를 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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