• 제목/요약/키워드: nano-Silica

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실리카 콜로이드 나노입자를 이용한 반사 방지막의 제조 (High-Transmittance Films Coated from Silica Colloidal Nano-Particles)

  • 황연
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권10호
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    • pp.766-770
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    • 2004
  • 구형 실리카 나노 콜로이드 입자를 이용하여 반사방지막을 제조하였다. 실리카 콜로이드 현탁액을 모세관 힘을 이용하여 기울어진 두 장의 유리판 사이에 저장한 후 위의 유리를 이동시켜 반사 방지막을 코팅하였다. 상판 유리의 이동속도가 빨라질수록 막의 두께는 감소하였고, 막의 두께 변화에 따라 광 투과율이 변하였다. SEM으로 관찰된 실리카 나노 입자는 최밀충진에 가깝게 유리 기판에 부착되어 있었으며, 이로부터 고체 입자와 기공을 포함하는 막의 유효 굴절율을 구하였다. 최대의 광투과율을 나타내는 파장과 유효 굴절율로 부터 계산한 막의 두께는 SEM 사진 및 profiler로 구한 값과 잘 일치하였다. $94.7\%$의 최대 광투과율을 얻었으며, 양면으로 코팅한다면 $97.4\%$의 투과율 즉 $1.3\%$의 반사율을 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

EF-TEM을 이용한 비정질 실리카 나노입자의 구조 및 상전이 연구 (Structural Analysis & Phase Transition of Amorphous Silica Nanoparticles Using Energy-Filtering TEM)

  • 박종일;김진규;송지호;김윤중
    • Applied Microscopy
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    • 제34권1호
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    • pp.23-29
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    • 2004
  • 본 연구에서는 에너지 여과장치와 직접 고온 가열 장치를 이용하여 실리카 나노입자의 비정질 구조 분석과 가열실험을 통한 구조변화에 대해 연구하였다. 실리카 나노입자의 전자회절도형은 세 개의 diffuse한 ring으로 구성이 되어 있으며, $900^{\circ}C$의 온도에서 실리카 나노입자는 서서히 결정화가 이루어짐을 알 수가 있었다. 세 개의 diffuse한 ring은 비정질 실리카 구조가 $SiO_4$ tetrahedra가 구조의 기본 단위로 이루어졌으며, 가열에 의해 이들이 점이적으로 tridymite 이상적인 층상 구조로 결정화되어 간다는 것을 이해할 수 있었다. 또한 전자현미경 내의 고진공하에서 $850^{\circ}C$ 이상의 온도 가열로 인해 $SiO_2$로부터 증발된 SiO가 grid에 재증착되는 것을 관찰할 수 있었고, 남아 있는 $SiO_2$는 전기로를 이용한 가열 실험결과와 같이 비정질 구조에서 orthorhombic trydimite로의 결정화가 이루어짐을 알 수 있었다.

다공성 나노실리카 입자(MSNs)와 PVA섬유를 혼입한 모르타르의 내화성능에 관한 연구 (A Study on the Fire Resistance Performance of Mortars Using Mesoporous Silica Nanoparticles(MSNs) and PVA Fibers)

  • 박천표;이자경;김태형
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.51-61
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    • 2023
  • 본 연구는 건축·건설물에서의 화재 시 구조물의 내화성능을 향상 시키기 위하여 시멘트 모르타르에 다공성 나노실리카(MSNs)에 ZnO입자가 결합된 형태의 분말과 PVA 섬유를 혼입한 공시체를 20~1100℃의 온도 영역에 노출 시켜 잔존압축강도 및 중량변화율을 측정하여 내화성능의 변화 여부를 알아보았다. 연구 결과, 시멘트 모르타르의 내화성능 향상에 나노실리카와 PVA 섬유를 같이 혼입한 경우 내화성능 향상에 기여는 없는 것으로 나타났다. 반면, 각각 나노실리카를 0.5% 혼입하는 경우와 PVA 섬유를 0.1vol% 혼입하는 경우 가장 양호한 내화성능 향상 실험결과를 나타내어 내화에 유리한 것으로 나타났다.

졸-겔 법에 의한 탄소나노튜브의 실리카 코팅 (Synthesis of Silica Coated Carbon Nanotubes by Sol-Gel Method)

  • 이상훈;강국현;이동규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.185-195
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    • 2011
  • Carbon nanotube(CNT) plays an essential role in various fields of nano based science and technology. Recently, silica coated CNT composites are interested because they are useful for the optical, magnetical, and catalytic applications. In this report, carboxyl groups were introduced on the MWCNT using nitric acid. In order to maximize the silica encapsulation efficiency, carboxyl groups of MWCNT reacted with a silane coupling agent were used to prepare silica coated MWCNT. Due to their strong interaction between modified MWCNT and TEOS. Silica layer with a controllable thickness was achieved. Silica coated MWCNT were further utilized as the template for the synthesis of hollow silica nanotubes after $800^{\circ}C$ calcination.

아크릴수지와 실란으로 표면처리된 콜로이드실리카 졸로 합성된 나노복합체의 특성평가 (Characteristics of Nano composite Synthesized from Acrylic Resin and Silane-terminated Colloidal Silica sol)

  • 강영택;강동필;명인혜;이진국
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.214-215
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    • 2006
  • Colloidal Silica(CS)와 유기수지를 혼합하여 서로의 단점을 보완하는 나노복합재료를 합성하기 위해 친수성인 CS를 유기실란으로 표면처리하여 소수성화하고 유기수지와 복합체를 제조하였다. CS표면의 -OH기와 실란의 -OH기가 축합반응하여 화학결합을 형성함으로서 CS의 표면은 실란의 $CH_3$에 의해 소수성화되어 CS sol이 제조된다. CS sol과 유기수지는 공동용매에 의해 균일한 분산이 가능하고 필름 및 코팅제로의 제조가 가능하다. 사용된 무기물은 40nm 의 크기를 가지므로 가시광선영역의 빛을 산란하지 않아 투명하고 사용된 수지 또한 투명하여 우수한 광학적 특성을 나타낸다. 만들어진 필름은 CS의 영향으로 유기수지의 내열성보다 향상된 열분해온도와 높은 접촉각, 높은 절연율을 보였다.

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나노 실리카 충진함량 변화에 따른 EMNC의 특성 연구 (2) -기계적, 전기적 특성 중심으로- (Properties of EMNC According to Addition Contents Variation for Nanosilica (2) -For Mechanical, Electrical Properties)

  • 박재준
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.886-894
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    • 2012
  • In order to develop electrical insulation materials, epoxy-nanosilica-microsilica mixture composites (ENMC) was synthesized, and mechanical properties such as their tensile and flexural strength, and AC insulation breakdown strength were investigated. Properties of mechanical strength and AC insulation breakdown strength are analyzed as scale and shape parameter with respect to weibull plot. Their tensile and flexural strength, AC insulation breakdown strength were compared original epoxy or EMC to ENMC. The 4 phr nano-silica addition and the 65 wt% micron-silica mixture composite (ENMC) was found to have the highest tensile and flexural strength. In the tensile strength was improved 29%, and flexural strength was improved 60.9% higher than those of the original epoxy. In the insulation breakdown strength, ENMC_4 phr was improved 17% and ENMC_5 phr was improved 15.8% higher than those of the EMC.

Structural Adjustment of In-Situ Surface-Modified Silica Matting Agent and Its Effect on Coating Performance

  • Xu, Qingna;Ji, Tongchao;Tian, Qingfeng;Su, Yuhang;Niu, Liyong;Li, Xiaohong;Zhang, Zhijun
    • Nano
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    • 제13권12호
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    • pp.1850137.1-1850137.9
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    • 2018
  • A series of silica surface-capped with hexamethyldisilazane (denoted as $H-SiO_2$) were prepared by liquid-phase in-situ surface-modification method. The as-obtained $H-SiO_2$ was incorporated into acrylic amino (AA) baking paint to obtain AA/$H-SiO_2$ composite extinction paints and/or coatings. $N_2$ adsorption-desorption tests were conducted to determine the specific surface area as well as pore size and pore volume of $H-SiO_2$. Moreover, the effects of $H-SiO_2$ matting agents on the physical properties of AA paint as well as the gloss and transmittance of AA-based composite extinction coatings were investigated. Results show that $H-SiO_2$ matting agents possess a large specific surface area and pore volume than previously reported silica obtained by liquid-phase method. Besides, they have better dispersibility in AA baking paint than the unmodified silica. Particularly, $H-SiO_2$ with a silica particle size of $6.7{\mu}m$ and the dosage of 4% (mass fraction) provides an extinction rate of 95.2% and a transmittance of 79.3% for the AA-based composite extinction coating, showing advantages over OK520, a conventional silica matting agent. Along with the increase in the silica particle size, $H-SiO_2$ matting agents cause a certain degree of increase in the viscosity of AA paint as well as a noticeable decrease in the gloss of the AA-based composite extinction coating, but they have insignificant effects on the hardness and adhesion to substrate of the AA-based composite coatings. This means that $H-SiO_2$ matting agents could be well applicable to preparing low-viscosity and low-gloss AA-based matte coatings.

Wear Behavior of Silica filled Styrene-Butadiene Rubber: A Comparative Study Between the Blade-Type and Akron-Type Abrader

  • Gi-Bbeum Lee;Dongwon Kim;Seowon Lee;Seonhong Kim;Myung-Su Ahn;Bismark Mensah;Changwoon Nah
    • Elastomers and Composites
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    • 제58권4호
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    • pp.179-190
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    • 2023
  • The effect of the particle size and silica structure on the wear behavior of Silica/Styrene-Butadiene Rubber (SBR) compounds was investigated using a blade-type abrader and the findings were compared with those obtained with an Akron abrader. The compensated characteristic parameter (Ψc), which was the contributory factor of the combined effect of the particle size and filler structure, was introduced. This parameter was found to exhibit a linear relationship with the Young's modulus. The Young's modulus correlated more with Ψc than the uncompensated characteristic parameter (Ψ) modeled for carbon black. The wear rate and volume loss measured using a blade-type abrader and Akron abrader were respectively observed to be inversely proportional to Ψc, that is, the wear resistance of Silica/SBR compound improved as the particle size became smaller and the silica structure became intricate. The coefficient of determination (R2) obtained from the linear relationship between Ψc and wear rate was higher than those between Ψc and volume loss for the Silica/SBR compound. Thus, the blade-type abrader exhibited high potential to be used for accurately evaluating the effect of particle size and structural properties of silica on the wear behavior of SBR compounds.

An experimental study on effect of Colloidal Nano-Silica on tetranary blended concrete

  • Reddy, Avuthu Narender;Meena, T.
    • Advances in concrete construction
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    • 제7권2호
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    • pp.107-115
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    • 2019
  • The possibility of using a combination of mineral admixtures as a replacement for cement may reduce the $CO_2$ emission which causes global warming and climatic changes on the environment. By using the combination of different byproducts from various industries, for replacing cement in concrete leads to saving in energy and natural resources. In this article, an attempt has been made to study the mechanical and water absorption properties of concrete incorporated with combination of Fly ash (FA), Alccofine (ALC) and Collodial Nano Silica (CNS) at 7, 28 and 56 days curing period. Cement has been partially replaced by combination of FA at 25%, ALC at 10% and CNS at 0.5%, 1%, 2% and 3% with water cement ratio of 0.43. The result indicates that the incorporation of combination of FA, ALC and CNS can be very effective in improvement of mechanical and water absorption properties of concrete. The Mix with a combination of 25% FA, 10% ALC and 1% CNS is most effective in improvement of mechanical and water absorption properties as compared with all other mixes.