Porous polytetrafluoroethylene (PTFE) thin films are fabricated by spin-coating using a dispersion solution containing PTFE powders, and their crystalline properties are investigated after thermal annealing at various temperatures ranging from 300 to $500^{\circ}C$. Before thermal annealing, the film is densely packed and consists of many granular particles 200-300 nm in diameter. However, after thermal annealing, the film contains many voids and fibrous grains on the surface. In addition, the film thickness decreases after thermal annealing owing to evaporation of the surfactant, binder, and solvent composing the PTFE dispersion solution. The film thickness is systematically controlled from 2 to $6.5{\mu}m$ by decreasing the spin speed from 1,500 to 500 rpm. A triboelectric nanogenerator is fabricated by spin-coating PTFE thin films onto polished Cu foils, where they act as an active layer to convert mechanical energy to electrical energy. A triboelectric nanogenerator consisting of a PTFE layer and Al metal foil pair shows typical output characteristics, exhibiting positive and negative peaks during applied strain and relief cycles due to charging and discharging of electrical charge carriers. Further, the voltage and current outputs increase with increasing strain cycle owing to accumulation of electrical charge carriers during charge-discharge.
본 연구에서는 현재 국내에서 다량 사용하고 있는 중금속 크롬($Cr^{6+}$)과 납(Pb)이 포함된 녹색안료를 대체하기 위하여 유동층기상증착(FB-VD) 공정을 사용한 무독성 유 무기 복합안료를 개발하였다. 안교제조를 위하여 카올린(Kaolin) 계열의 화합물과 탄산칼슘($CaCO_3$)을 담체로 사용하였으며, 담체들의 표면특성과 구성성분은 SEM과 EDXS를 사용하여 고찰하였다. 또한 안료의 성능을 극대화하기 위하여 다양한 종류의 계면활성제를 사용하고, 그 성능 차이를 고찰하였다. 녹색안료의 색상발현 실험을 한 결과 건조상태나 색상발현에서 녹색물실 배합농도에 차이를 보였으나, 음이온 계면활성제를 사용한 경우 건조와 색상발현에 가장 적합하였다.
The use of basalt fibers in various types of fiber-reinforced mortars has been increasing. One of the factors that expands the use of basalt fibers is that it is a natural fiber and therefore the production costs are lower than fibers such as PVA fiber. Basalt fibers have some drawbacks such as reducing the workability of mortars in which basalt fibers are added due to their structure, and negatively affecting the mechanical properties when used above a certain proportional amount depending on the type of mixture. For this purpose, in this study, as a different application, the surface of basalt fibers with different lengths (6 and 12 mm) was treated with Triton X-100 surfactant, and these disadvantages were tried to be reduced. In the study, a two-step method was followed. In the first one, the effectiveness of adding untreated and treated basalt fiber at 1, 1.25, 1.5, 1.75 and 2% by weight to the mortar mixtures was determined by conducting flow spread and flow rate as fresh mortar characteristics. In the second one, microstructural characterization and mechanical tests were performed as hardened mortar properties. The results showed that the flow characteristics of basalt fiber reinforced mortars treated with surfactant improved compared to untreated basalt fiber reinforced mortars. In terms of mechanical properties, the addition of 2% treated basalt fiber by weight to the mixtures allowed to obtain %18, %12, and%48 higher values of compressive, flexural, and tensile strength values, respectively, compared to the same amount of untreated basalt fiber mixtures.
in-situ 무유화 유화중합 및 후속 CdS 코팅 공정으로 이루어진 방법을 이용하여 CdS로 코팅된 PMMA 나노입자를 제조하고 그 특성을 분석하였다. 합성된 CdS/PMMA 나노입자의 크기는 201.7 nm 였으며, TGA 및 원소 분석 결과 10.37 wt%의 CdS를 함유하고 있었다. PMMA 입자 표면에 코팅된 CdS 나노결정의 크기는 3.55 nm였으며 주로 (111) 결정면으로 성장되었다. UV-vis 분석 결과 blue-shifting 현상이 관찰되었으며, 이는 CdS/PMMA 하이브리드 입자상태에서의 CdS는 벌크 상태의 CdS가 갖는 2.41 eV의 밴드갭 에너지보다 큰 2.70 eV를 갖기 때문에 발생하는 양자구속효과에 의하여 기인하였다.
폴리아닐린 분말과 고분자 계면활성제, cyclohexanone용매를 micro-milling장치내에서 분산시켜 (m입자 크기를 갖는 가공용이한 분산액을 제조하였다. 분산액을 백금 전극 위에 코팅하여 얻은 분산박막의 전기화학적 특성들은 순환전압전류법(CV)을 이용하여 조사하였다. CV의 결과에 의하면 폴리아닐린 분산박막이 순수한 폴리아닐린 박막과 유사한 전기화학적 특성을 갖는 것으로 나타났다. $3wt.\%$ NaCl용액에서 수행한 분극실험과 열린회로전위 측정 실험에서는 PANI분산액을 철표면에 코팅하면 부식전위가 증가하였다. 분산박막/철 전극의 열린회로전위값(OCP, Voc)이 분산액의 제조 조건에 따라 변화가 있음을 관찰하였다. 이러한 결과들은 본 연구에서 사용한 전도성 고분자 분산액이 철의 부식방지코팅물질로서 유용성을 갖고 있다는 것을 보여주고 있다.
본 연구에서는 초소수성 실리카 에어로겔을 이용하여 단열 성능을 갖는 투명 필름용 유/무기 복합 코팅물질을 제조하였다. 바인더 물질로 사용된 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 수지와 에어로겔과의 상용성을 위해 계면활성제(Brij 56)를 이용하여 에어로겔의 표면을 개질하였다. 개질된 에어로겔을 고분자 수지와 복합화한 코팅 용액을 폴리카보네이트 기지재에 코팅한 후 자외선경화를 통해 코팅필름을 제조하였다. 에어로겔이 10 vol% 함량으로 첨가되었을 때, 코팅필름의 단열성능은 측정된 열전도도 기준으로 순수 기지재 대비 28% 정도로 향상되었다. 또한, 코팅필름의 광투과율은 에어로겔이 50 vol%로 과량 첨가된 경우에도 80% 이상 높은 수준을 유지하였으며, 우수한 접착성(5B) 및 연필 경도(4H)를 보여주었다.
잉크젯프린터용 잉크가 수성화되어 감에 따라 전용 인화지에 사용되는 코팅제 역시 수성 코팅제가 사용되고 있는 추세이다. 이 수성 코팅제에 사용되는 재료를 살펴보면 안료로는 알루미나솔, 주 바인더로 폴리 (비닐 알콜), 부족한 물성을 향상시키기 위해 고분자 첨가제를 사용한다. 된 연구에서 사용된 고분자 첨가제는 스티렌과 부틸아크릴레이트를 기본으로 하구 메타크릴산, 아크릴산, 아크릴 아미드 단량체들을 조합하여 에멀션 중합법으로 합성하였다. 중합시 비이온 및 음이온 유화제를 혼합 혹은 단독으로 사용하고, 단량체 조합과 고분자 첨가제의 입자구조를 변화시켜 흡수성, 퍼짐성, 광학밀도의 인쇄적성과 광택도 내수성 등의 변화를 살펴보았다. 이 결과, 음이온 유화제나 카복실기를 가지는 아크릴산 같이 음이온성이 큰 물질을 사용한 경우 알루미나 솔과의 상용성에서 문제를 야기하였고 아크릴 아미드는 인쇄적성에서 뛰어난 결과를 얻었지만 광택도가 떨어지는 경향을 알 수 있었다. 메타크릴산이 함유된 경우 광택도는 향상되었지만 인쇄적성이 떨어졌다.
Uniform, hollow nanosilica spheres were prepared by the chemical coating of cationic polystyrene (cPS) with tetraethylorthosilicate (TEOS), followed by calcination at 600 $^{\circ}C$ under air. cPS was synthesized by surfactant-free emulsion polymerization using 2,2'-azobis (2-methyl propionamidine) dihydrochloride as the cationic initiator, and poly(vinyl pyrrolidone) as a stabilizer. The resulting cPS spheres were 280 nm in diameter, and showed monodispersion. After coating, the hollow silica product was spherically shaped, and 330 nm in diameter, with a narrow distribution of sizes. Dispersion was uniform. Wall thickness was 25 nm, and surface area was 96.4 $m^2/g$, as determined by BET. The uniformity of the wall thickness was strongly dependent upon the cPS surface charge. The effects of TEOS and ammonia concentrations on shape, size, wall thickness, and surface roughness of hollow $SiO_2$ spheres were investigated. We observed that the wall thicknesses of hollow $SiO_2$ spheres increased and that silica size was simultaneously enhanced with increases in TEOS concentrations. When ammonia concentrations were increased, the irregularity of rough surfaces and aggregation of spherical particles were more severe because higher concentrations of ammonia result in faster hydrolysis and condensation of TEOS. These changes caused the silica to grow faster, resulting in hollow $SiO_2$ spheres with irregular, rough surfaces.
Au doped $TiO_2$ nanoparticles have been synthesized using a reverse micelle technique combined with metal alkoxide hydrolysis and condensation. Au doped $TiO_2$ was coated with glass substrate. The size of the particles and thickness of the coating can be controlled by manipulating the relative rates of the hydrolysis and condensation reaction of TTIP within the micro-emulsion. The average size of synthesized Au doped $TiO_2$ nanoparticle was about in the size range of 15 to 25 nm and the Au particles formed mainly the range of 2 to 10 nm in diameter. The effect of synthesis parameters, such as the molar ratio of water to TTIP and the molar ratio of water to surfactant, are discussed. The synthesized nanopaticles were coated on glass substrate by a spin coating process. The thickness of thin film was about 80 nm. The degradation of MB on a $TiO_2$ thin film was enhanced over 20 % efficiency by the incorporation of Au.
In this study, the functional property as a super abrasive material was secured for CBN powder by the electroless Ni-P plating on the surface of the particle. The plating solution has been prepared to control the surface morphology by regulating surfactants and process conditions. The effects of processing parameters on the surface morphology of CBN powder was discussed. The results are summarized as follows; A stable plating tendency was achieved from 1 hour after quantitatively dropping reducing agent. It was observed that more than 50% of the weight gain was obtained by Ni-P coating on the surface of CBN super abrasive powder. The morphology of the Ni-P coating layer is consisted of botryoidal and spiky type and it could be controlled by regulating processing parameters. Superior characteristic in terms of surface morphology was found in the nonionic surfactant XL-80N. It was found that XL-80N considerably decreased surface tension of CBN powder and Ni-P alloy surface then enhance wettability as well as plating rate. Metal coated CBN powder as a raw material of resin bond wheel has been developed through this investigation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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