TiZrN 코팅의 도핑 공정에서 탄소 페이스트 증착 방식에 따른 탄소의 용해성 변화를 격자왜곡(lattice distortion)과 원자농도(atomic concentration)를 통해 비교 및 고찰하였다. 딥코팅, 스핀코팅과 스크린프린팅 방식을 이용하여 탄소 페이스트를 도포한 후, 레이저를 조사하여 탄소 구배층(carbon gradient layer)을 형성시켰다. 모든 구배층은 탄소가 도핑되는 구조였으며, 두께 및 탄소 도핑량은 페이스트 도포 방식에 의존하였다. 결정 구조 분석 결과, 딥코팅에 의해 코팅층을 도핑할 때 보다 스핀코팅과 스크린프린팅에 의해 코팅층을 도핑하였을 때, 더 큰 격자 팽창이 일어남을 확인할 수 있었다. 또한 XPS depth profile을 통해 딥코팅에 의한 탄소 구배층 두께는 약 30 nm, 스핀코팅과 스크린프린팅의 경우 대략 100 nm로 더 깊은 구배층이 형성됨을 확인하였다. 침탄 전 코팅의 경도는 약 30 GPa였으며, 침탄 후에는 딥코팅 시편의 평균 경도가 약 31 GPa였고 스핀코팅과 스크린프린팅의 평균 경도는 대략 37 GPa로 증가한 것으로 보아 탄소 도핑을 통한 격자팽창 및 구배층의 영향을 확인하였다.
When ceramic membrance was made from metal salt solution in place of metal akoxide solution, crack free and good adhesion to supporter was optimized for sol stability and good adhesion force. A starting sol was prepared from aluminum oxychloride aqueous solutjion in order to inhibit the grain growthof Al2O3 during heat treatment. The crack free dip coating can't be achieved in 1mol/ι zirconium oxychloride solution because of the high viscosity which interferes with the hydration copolymerization between Al3+ ion and Zr4+ ion. Thus Al2O3-ZrO2 sol stability and viscosity for dip coating was effective when 0.01 mol/ι zirconium oxychloride was added. The minimizing of crack and achieving better adhesion to the supporter wa obtained by microwave drying, surfactant addition and ultrasonic dip coating in wet atmosphere. The result seems to minimize the capillary force and improve the adhesive ability to supporter during the process. Where the average pore size of Al2O3-ZrO2 ultrafilter ceramic membrane measured 17 Å by the BET method and observed γ-Al2O3 phase with tetragonal zirconia after firing at 700℃.
To control the coating thickness of zinc in the process of continuous hot-dip galvanizing, it is known from early day that the gas wiping through an air knife system is the most effective because of the obtainable of uniformity of coating thickness, possibility of thin coating, working ability in high speed and simplicity of control. But, the gas wiping using in the galvanizing process brings about a problem of splashing from the strip edge for a certain high speed of coating. And, it is known that the problem of splashing is caused mainly by the existence of separation bubble at the neighbor of the strip surface. In theses connections, in the present study, we proposed two kinds of air knife systems having the same expansion rate of nozzle, and the jet structures and coating thicknesses from a conventional and new proposed nozzles are compared. In numerical analysis, the governing equations consisted of two-dimensional time dependent Navier-Stokes equations, standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model to solve turbulence stress and so on are employed. As a result, it is found that it had better to use the constant rate nozzle from the point view of the energy saving to obtain the same coating thickness. Also, to reduce the size of separation bubble and to enhance the cutting ability at the strip, it is recommendable to use an air knife having the constant expansion rate nozzle.
To control the coating thickness of zinc in the process of continuous hot-dip galvanizing, it is known from early days that the gas wiping through an air knife system is the most effective because of the obtainable of uniformity of coating thickness, possibility of thin coating, working ability in high speed and simplicity of control. But, the gas wiping using in the galvanizing process brings about a problem of splashing from the strip edge for a certain high speed of coating. Also, it is known that the problem of splashing directly depends upon the galvanizing speed and nozzle stagnation pressure. In theses connections, in the present study, we proposed two kinds of air knife systems having the same expansion rate of nozzle, and the jet structures and coating thicknesses from a conventional and new proposed nozzles are compared. In numerical analysis, the governing equations consisted of two-dimensional time dependent Navier-Stokes equations, standard k-e turbulence model to solve turbulence stress and so on are employed. As a result, it is found that it had better to use the constant rate nozzle from the point view of the energy saving to obtain the same coating thickness. Also, to enhance the cutting ability at the strip, it is advisable to use an air knife with the constant expansion rate nozzle.
For enhancing the flame-retardant properties of wallpapers, we developed an organic-inorganic hybrid solution with ZrSiO4 as a functional ceramic powder, coated on non-woven fabric using dip coating, spray coating, and slot-die coating methods. Their flame retardant properties were characterized by a 45° combustion tester, which is manufactured according to the flame-retardant performance standard (KOFEIS 1001 and KS F 2819). In organic-inorganic hybrid solution, with increasing the concentration of acid-catalyst (acetic acid), the precipitation of ZrSiO4 powders increased, and the flame retardant properties decreased. The highest flame retardant result was obtained for the solution adding 5 wt% acetic acid. The optimization of the coating method and coating number resulted in the most excellent flame-retardant properties being obtained for the non-woven fabric coated for 5 or 7 times by dip coating method, and their flame-retardant properties corresponded to class 2 flame-retardant performance of wallpapers.
As opposed to using fossil fuels, we need to use eco-friendly resources such as sunlight, raindrops and wind to produce electricity and combat environmental pollution. A triboelectric nanogenerator (TENG) is a device that converts mechanical energy into electricity by inducing repetitive contact and separation of two dissimilar materials. During the contact and separation processes, electron flow occurs owing to a change in electric potential of the contacting surface caused by contact electrification and electrostatic induction mechanisms. A solid-solid contact TENG is widely known, but it is possible to generate electricity via liquid-solid contact. Therefore, by designing a hydrophobic TENG, we can gather electricity from raindrop energy in a feasible manner. To fabricate the superhydrophobic surface of TENGs, we employ a dip coating technique to synthesize an octadecylamine (ODA)- and polydimethylsiloxane (PDMS)-based coating on polyethylene terephthalate (PET). The synthesized coating exhibits superhydrophobicity with a contact angle greater than 150° and generates a current of 2.2 ㎂/L while water droplets fall onto it continuously. Hence, we prepare a box-type TENG, with the ODA/PDMS coating deposited on the inside, and place a 1.5 mL water droplet into it. Resultantly, we confirm that the induced vibration causes continuous impacts between the ODA/PDMS coating and the water, generating approximately 100 pA for each impact.
${\gamma}-alumina$ membranes were prepared by sol-gel dip coating or pressurized coating of boehmite sols on slipcasted ${\gamma}-alumina$ support tubes. The particle size of sols synthesized via the modified Yoldas-method could be controlled below 5 mn according to the mole ratio of nitric acid/aluminumtri-sec-butoxide (0.07~1.0). The reproducible crack-free composite membranes were produced by the 2nd dip coating or the pressurized coating technique using very stable sols with the particle size of 45 nm. Nitrogen gas permeability through the top-layer in the composite membrane was about $70~55{\times}10^{-7}\;mol/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$. The thermal stability of the top layer was proved to be good enough upto the heat-treatment temperature of $500^{\circ}C$.
졸겔법중 딥코팅법을 이용하여 조성비 2Fe/Ba=5.25 졸로부터 바륨페라이트 박막을 제조하였다. 졸의 겔화과정은 4단계로 구분할 수 있으며, 8$0^{\circ}C$에서 90분간 반응시켜 제조한 졸이 코팅용 졸로서 가장 적합한 특성을 나타내었다. 박막층에 형성된 침상 형태의 입자들은 기판에 수평 하게 위치하고 있었으며, 박막 두께가 증가함에 따라 그 경향은 증가하였다. 침상형 입자의 자화용이축 방향은 장축 방향이었다.
ZSM-5 zeolite composite membranes have been synthesized from a silica sol solution containing TPABr as an organic template by the dip-coating and the pressurized-coating hydrothermal treatment techniques. The CO2 separation efficiency of synthesized composite membranes was also investigated. The permeation mechanism of CO2 through ZSM-5 membranses was the surface diffusion, and that of N2, O2, and He gases was Knudsen diffusion or activated diffusion depending on the synthetic method of membranes and the measurement temperature. The CO2/N2 separation factor of the membrane prepared by the dip-coating hydrothermal treatment was 2.5 at about 12$0^{\circ}C$, while the ZSM-5 composite membrane synthesized by the pressurized-coating hydrothermal treatment technique showed the CO2/N2 separation factor of 9.0 at room temperature higher than that ever reported in the literature.
Single $TiO_2$ coating prepared by sol-gel process usually experiences cracks in coating layer. In order to prevent cracks, an inorganic-organic hybrid $TiO_2-SiO_2$ coating was synthesized by combining precursors with an organic functional group. Five different coatings with various ratios of (1:8, 1:4, 1:1, 1:0.25 and 1:0.125) titanium alkoxide (TBOT, Tetrabutylorthotitanate) to organo-alkoxysilane (MAPTS, ${\gamma}$-Methacryloxy propyltrimethoxysilane) on carbon steel substrate were made by sol-gel dip coating. The prepared coatings were analyzed to study the coating properties (surface crack, thickness, composition) by scanning electron microscope (SEM), focused ion beam (FIB), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Potentiodynamic polarization tests and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were also performed to evaluate the corrosion characteristics of the coatings. Crack free $TiO_2-SiO_2$ hybrid coatings were prepared with the optimization of the ratio of TBOT to MAPTS. The corrosion rates were significantly decreased in the coatings for the optimized precursor ratio without cracks.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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