• 제목/요약/키워드: nano coating

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PECVD를 이용한 DLC 두께 제어에 따른 간섭색 구현 (Tuning the Interference Color with PECVD Prepared DLC Thickness)

  • 박새봄;김광배;김호준;김치환;최현우;송오성
    • 한국재료학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.403-408
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    • 2021
  • Various surface colors are predicted and implemented using the interference color generated by controlling the thickness of nano-level diamond like carbon (DLC) thin film. Samples having thicknesses of up to 385 nm and various interference colors are prepared using a single crystal silicon (100) substrate with changing processing times at low temperature by plasma-enhanced chemical vapor deposition. The thickness, surface roughness, color, phases, and anti-scratch performance under each condition are analyzed using a scanning electron microscope, colorimeter, micro-Raman device, and scratch tester. Coating with the same uniformity as the surface roughness of the substrate is possible over the entire experimental thickness range, and more than five different colors are implemented at this time. The color matched with the color predicted by the model, assuming only the reflection mode of the thin film. All the DLC thin films show constant D/G peak fraction without significant change, and have anti-scratch values of about 19 N. The results indicate the possibility that nano-level DLC thin films with various interference colors can be applied to exterior materials of actual mobile devices.

Application of nanocomposite material to avoid injury by physical sports equipment

  • Weifeng Qin;Zhubo Xu
    • Advances in nano research
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    • 제14권2호
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    • pp.195-200
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    • 2023
  • Safety in sports is important because if an athlete has an accident, he may not be able to lead an everyday life for the rest of his life. The safety of sports facilities is very effective in creating people's sports activities, with the benefits of staying away from physical injury, enjoying sports, and mental peace. Everyone has the right to participate in sports and recreation and to ensure that they want a safe environment. This study prepares a very good Nickel-Cobalt -Silicon carbide (Ni/Co-SiC) nanocomposite with convenient geometry on the leg press machine rod, employing the pulse electrodeposition technique to reduce the rod's wear and increase the durability of sports equipment and control sports damages. The results showed that the Ni/Co-SiC nanocomposite formed at 2 A/dm2 shows extraordinary microhardness. The wear speed for the Ni/Co-SiC nanocomposite created at 4 A/dm2 was 15 mg/min, showing superior wear resistance. Therefore, the Ni/Co-SiC nanocomposite can reduce sports equipment's wear and decrease sports injuries. Ni-Co/SiC nanocomposite layers with various scopes of silicon carbide nanoparticles via electrodeposition in a Ni-Co plating bath, including SiC nanoparticles to be co-deposited. The form and dimensions of Silicon carbide nanoparticles are watched and selected using Scanning Electron Microscopy (SEM).

실리콘 태양전지 응용을 위한 황 결핍 n형 MoS2 층 연구 (Sulfur Defect-induced n-type MoS2 Thin Films for Silicon Solar Cell Applications)

  • 이인승;김근주
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.46-51
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    • 2023
  • We investigated the MoS2 thin film layer by thermolytic deposition and applied it to the silicon solar cells. MoS2 thin films were made by two methods of dipping and spin coating of (NH4)2MoS4 precursor solution. We implemented two types of substrates of microtextured and nano-microtextured 6-in. Si pn junction wafers. The fabricated MoS2 thin film layer was analyzed, and solar cells were fabricated by applying the standard silicon solar cell process. The MoS2 thin film layer of sulfur-deficient form was deposited on the n-type emitter layer, and electrons, which are minority carriers, were well transported at the interface and exhibited photovoltaic solar cell characteristics. The cell efficiencies were achieved at 5% for microtextured wafers and 2.56% for nano-microtextured wafers.

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고효율 실리콘 태양전지를 위한 lotus surface 구조의 형성 (Formation of lotus surface structure for high efficiency silicon solar cell)

  • 정현철;백용균;김효한;음정현;최균;김형태;장효식
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.7-11
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    • 2010
  • 단결정 실리콘 태양전지의 광학적 손실을 감소시키는 표면 텍스쳐링은 최종 셀의 효율을 향상시키기 위하여 매우 중요하다. 본 연구에서는 2-step texturing의 공정으로 기존의 텍스쳐링에서 이루어진 피라미드에 수 많은 sub-micrometer 사이즈의 구조를 형성시켰다. $AgNO_3$ 용액으로 웨이퍼 표면에 Ag코팅을 한 후, 그 웨이퍼를 다시 HF/$H_2O_2$ 용액으로 수십초 동안 식각을 거치게 된다. 결과적으로, 피라미드 위에 생성된 수 nm사이즈의 구조물들은 $AgNO_3$의 농도 및 식각 시간의 변화에 의해 그 크기와 굵기가 변화하는 것을 알 수 있었다. 웨이퍼의 표면이 2-step texturing에 의해 식각이 이루어지면 연잎의 거친 표면과 비슷해지고, 그 결과 평균 10% 이상의 반사율을 보이던 기존 웨이퍼에서 3% 이하의 낮은 반사율을 얻을 수 있었다. 이는 일반적인 텍스쳐링과 anti-reflection coating을 거친 웨이퍼의 반사율보다 낮은 결과이다.

TiCrN 코팅이 Inconel 617 합금의 고온안정성에 미치는 영향 (The effect of TiCrN coating on high temperature stability of Inconel 617)

  • 이병우;박종천;김미루;구진희;김병익;조현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.235-239
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    • 2011
  • 두 가지 조성의 TiCrN 코팅층(Ti : Cr = 20 : 80 및 5 : 95wt%)을 Inconel 617 합금 위에 증착하고, 1000oC까지의 온도영역에서 TiCrN 코팅이 Inconel 617 합금의 고온안정성에 미치는 영향을 조사하였다. XRD 분석과 미세구조 관찰을 통해 표면으로의 불균일한 Cr 확산이 TiCrN 층에 의해 억제되었음을 알 수 있었다. 그 결과 Inconel 617의 열산화 저항성이 현저하게 향상되었음을 확인하였다.

고안전성 리튬이차전지 구현을 위한 나노 세라믹 코팅 분리막 제조 및 전기화학특성 분석 (Nano Ceramic Coating on Polypropylene Separator for Safety-Enhanced Lithium Secondary Battery)

  • 이정모;전현규;한태영;유명현;이용민
    • 전기화학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.41-48
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    • 2017
  • 폴리올레핀 분리막의 내열성을 향상시키면서도 전기화학특성 개선을 위해 RF Magnetron Sputter기반으로 수십 나노미터 수준의 세라믹 층이 코팅된 내열 분리막을 제조하였다. 분리막 원단의 열적 손상없이 코팅 시간을 최소화하기 위한 증착 조건을 최적화 하였고, 이를 기반으로 제조된 내열 분리막의 물리적, 전기화학적 평가를 진행하였다. 약 20 nm의 $Al_2O_3$가 코팅된 Polypropylene(PP) 분리막은 원단 분리막 대비 통기 특성 (원단: 211.3 sec/100 mL, 코팅 분리막: 250.8 sec/100 mL)은 떨어졌으나, 열 수축율 (원단: 19.4%, 코팅 분리막: 0.0% @ $140^{\circ}C$ & 30 min), 전해액 Uptake(원단: 176%, 코팅 분리막: 190%) 및 이온전도도 (원단: 0.700 mS/cm, 코팅 분리막: 0.877 mS/cm)는 모두 향상되었다. 그 결과, 2032-type Half-cell($LiMn_2O_4/Li$)을 이용한 전기화학적 평가에서도, 향상된 율별 특성과 유사한 수명 특성을 나타내었다.

티타늄 이소프로폭사이드를 이용한 졸-겔법에 의한 TiN 코팅 cBN 분말 합성 (Synthesis of TiN-Coated cBN Powder by Sol-Gel Method Using Titanium (IV) Isopropoxide)

  • 이윤성;김선욱;이영진;이지선;신동욱;김세훈;김진호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제33권5호
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    • pp.373-379
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    • 2020
  • In this study, TiN-coated cBN (cubic-structure boron nitride) powders were successfully synthesized by a sol-gel method using titanium (IV) isopropoxide (TTIP) and by controlling the heat treatment conditions. After the sol-gel process, amorphous nano-sized TiOx was uniformly coated on the surface of cBN powder particles. The obtained TiOx-coated cBN powders were heated at 1,000~1,300℃ for 1 or 6 h in a flow of 95%N2-5%H2 mixed gas. With increasing temperature, the chemical composition of the TiOx coating layer changed in the order of TiO2→Ti6O11→Ti4O7→TiN due to reduction of the Ti ions. The TiN coating layer was observable in the samples heated at 1,200℃ and appeared as the main phase in the sample heated at 1,300℃. The resulting thickness of the TiN coating layer of the sample heated at 1,300℃ was approximately 45~50 nm.

하이브리드 이산화티탄의 자기조직체 형성공법을 이용하여 제조된 하이브리드 이산화티탄의 자외선차단 상승효과 (Synergy Effect of Sun Protection Factor Using Method of Forming Self-Assembly of Hybrid Titanium Dioxide)

  • 조현대;박수남
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.748-758
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    • 2014
  • 화장료의 UV 차단과 은폐효과를 갖는 이산화티탄을 사용하여 자기조직체 형성공법을 적용한 하이브리드 이산화티탄을 제조하고 형태, 성질, 공정의 최적조건과 자외선차단 개선을 확인하였다. 하이브리드 이산화티탄은 마이크로 이산화티탄(250~300nm)의 표면에 나노 이산화티탄(20~30nm)을 자기조직체 형성공법을 이용해 결합시킨, 이산화티탄 대 이산화티탄의 결합체를 말한다. 하이브리드 이산화티탄 제조의 최적조건을 알아내기 위해 (-)을 띄는 마이크로 이산화티탄의 표면에 양이온의 링크로써 $AlCl_3$ 를 농도별로 조정하고, 그에 따른 마이크로와 나노 이산화티탄의 투입비율을 달리하여 각각의 조건에서 만들어진 시료를 광학분석, 입도분석, 전위차분석 등을 이용해 확인하고 최적의 제조 조건을 알 수 있었다. 최적의 제조 조건에서 만들어진 하이브리드 이산화티탄의 자외선차단 상승효과를 확인하기 위하여 하이브리드 이산화티탄이 첨가된 화장료와 사용된 하이브리드 이산화티탄과 같은 비율의 마이크로와 나노 이산화티탄을 첨가한 화장료의 SPF in-vitro 를 측정하였고, 15%내지 30%의 자외선차단 상승 효과를 확인하였다.

탄소나노섬유복합체를 이용한 의류용 직물발열체의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Carbon Nanofiber Composite Coated Fabric-Heating Elements)

  • 강현숙;이선희
    • 한국의류학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.247-256
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    • 2015
  • This study prepared fabric-heating elements of carbon nanofiber composite to characterize morphologies and electrical properties. Carbon nanofiber composite was prepared with 15wt% PVDF-HFP/acetone solution, and 0, 1, 2, 4, 8, and 16wt% carbon nanofiber. Dispersion of solution was conducted with stirring for a week, sonification for 24 hours, and storage for a month, until coating. Carbon nanofiber composite coated fabrics were prepared by knife-edge coating on nylon fabrics with a thickness of 0.1mm. The morphologies of carbon nanofiber composite coated fabrics were measured by FE-SEM. Surface resistance was determined by KS K0555 and worksurface tester. A heating-pad clamping device connected to a variable AC/DC power supply was used for the electric heating characteristics of the samples and multi-layer fabrics. An infrared camera applied voltages to samples while maintaining a certain distance from fabric surfaces. The results of morphologies indicated that the CNF content increased specifically to the visibility and presence of carbon nanofiber. The surface resistance test results revealed that an increased CNF content improved the performance of coated fabrics. The results of electric heating properties, surface temperatures and current of 16wt% carbon nanofiber composite coated fabrics were $80^{\circ}C$ and 0.35A in the application of a 20V current. Carbon nanofiber composite coated fabrics have excellent electrical characteristics as fabric-heating elements.

DLC 코팅에 의한 PVdF-HFP 막의 표면변화 및 접촉각 연구 (Study of surface modification and contact angle by electrospun PVdF-HFP membrane with DLC coating)

  • 이태동;조현;윤수종;김태규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.33-40
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    • 2014
  • 전기방사법(Electrospinning technique)을 이용하여 PVdF-HFP(Poly vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) 멤브레인을 제조하고, 그 멤브레인 표면위에 DLC(Diamond-like carbon) 코팅공정을 적용하여 멤브레인의 표면변화 및 접촉각 변화를 조사하였다. Ar 플라즈마 처리시간 및 처리조건에 따라 PVdF-HFP 멤브레인 파이버 표면이 주름(wrinkles)형태로 변화 하였다. 이러한 Ar 플라즈마 처리가 된 PVdF-HFP 멤브레인은 초친수성(super-hydrophilic) 특성으로 변했지만, 초친수성 PVdF-HFP 멤브레인에 DLC 코팅공정을 적용하면 반대로 초소수성(super-hydrophobic) 특성으로 변화되었다. 이러한 특성을 가진 표면을 접촉각 측정과 XPS, FE-SEM 측정으로 분석하였다. 따라서 화학적 조성과 표면 형상에 의해 접촉각 특성을 가지는 것으로 확인하였다.