• 제목/요약/키워드: Sol-gel

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Sol-gel 용액의 온도변화에 따른 ZnO 박막의 구조적, 광학적 특성 (Structural and Opical Properties of ZnO Thin Films with Different Temperature of Sol-gel Solution)

  • 박형길;남기웅;윤현식;김소아람;임재영
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • pp.137-138
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    • 2012
  • ZnO 박막을 Sol-gel용액을 이용한 스핀코팅 방법으로 석영기판 위에 성장하였고 Sol-gel 용액의 온도 변화에 따른 구조적, 광학적 특성을 분석하였다. ZnO 박막의 구조적, 광학적 특성을 조사하기 위해 field-emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL), 그리고 ultraviolet-visible (UV) spectroscopy을 사용하였다. PL 분석에서 ZnO 박막은 orange 계열의 발광을 하였으며, PL spectra는 3.3 eV 부근의 near-band edge emission (NBE) 피크와 2.0 eV 부근의 deep-level emission (DLE) 피크로 이루어져있다. 모든 sol-gel 용액 온도에서, DLE 피크가 NBE 피크보다 더 우세하고 이 DLE 피크는 sol-gel 용액의 온도가 증가함에 따라 점점 증가하다가 감소하는 것을 알 수 있다. 이런 DLE 피크는 산소 공공, 아연 공공, 침입형 산소, 침입형 아연 등과 같은 결함에 의한 것이며, ZnO 박막은 sol-gel 용액의 온도에 따라 결함의 특성이 변화하였다.

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마그네슘 합금의 방청을 위한 하이브리드 졸-겔 코팅제의 개발 (Development of Hybrid Sol-Gel Coating to Prevent Corrosion of Magnesium Alloys)

  • 이동욱;김영훈;문명준
    • Corrosion Science and Technology
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    • v.17 no.1
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    • pp.30-36
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    • 2018
  • The high rate of corrosion of magnesium alloys makes it limited for industrial applications. Therefore, surface treatment is required to enhance their corrosion resistance. In our study, a chemical conversion coating for protecting the corrosion of the magnesium alloy, AZ31B, was prepared by using a phosphate-permanganate solution. The chemical conversion coating had a limited protection ability due to defects arising from cracks and pores in the coating layer. The sol-gel coating was prepared by using trimethoxymethylsilane (MTMS) and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) as precursors, and aluminum acetyl acetonate as a ring opening agent. The corrosion protection properties of sol-gel and conversion coatings in 0.35wt% NaCl solution were measured by the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization test. The EIS results indicated that the resistance of the chemical conversion coating with the sol-gel coating was significantly improved through the sol-gel sealed phosphate-permanganate conversion coating. The results of the potentiodynamic polarization test revealed that the sol-gel coating decreased the corrosion current density ($I_{corr}$). The SEM image showed that the sol-gel coating sealed conversion coating and improved corrosion protection.

A Study on the Corrosion Behavior of Magnesium Alloy Sealed with Chemical Conversion Coating and Sol-gel Coating

  • Lee, Dong Uk;Chaudhari, Shivshankar;Choi, Seung Yong;Moon, Myung Jun;Shon, Min Young
    • Corrosion Science and Technology
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    • v.20 no.4
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    • pp.175-182
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    • 2021
  • Magnesium alloy is limited in the industrial field because its standard electrode potential is -2.363 V vs. NHE (Normal Hydrogen Electrode) at 25 ℃. This high electrochemical activity causes magnesium to quickly corrode with oxygen in air; chemical conversion coating prevents corrosion but causes surface defects like cracks and pores. We have examined the anti-corrosion effect of sol-gel coating sealed on the defected conversion coating layer. Sol-gel coatings produced higher voltage current and smaller pore than the chemical conversion coating layer. The conversion coating on magnesium alloy AZ31 was prepared using phosphate-permanganate solution. The sol-gel coating was designed using trimethoxymethylsilane (MTMS) and (3-Glycidyloxypropyl) trimethoxysilane (GPTMS) as precursors, and aluminum acetylacetonate as a ring-opening agent. The thermal shock resistance was tested by exposing specimens at 140 ℃ in a convection oven; the results showed changes in the magnesium alloy AZ31 surface, such as oxidization and cracking. Scanning electron microscope (FE-SEM) analysis confirmed a sealed sol-gel coating layer on magnesium alloy AZ31. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measured the differences in corrosion protection properties by sol-gel and conversion coatings in 0.35 wt% NaCl solution, and the potentiodynamic polarization test and confirmed conversion coating with the sol-gel coating show significantly improved resistance by crack sealing.

Sol-Gel 법을 이용한 PLT(28) 박막의 제작과 특성 (Preparation and Characteristics of PLT(28) Thin Film Using Sol-Gel Method)

  • 강성준;정양희;류재홍
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • v.9 no.2
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    • pp.865-868
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    • 2005
  • $Pb_{0.72}La_{0.28}TiO_3$ (PLT(28)) 박막을 sol-gel 법을 이용하여 제작한 후, 그 특성을 조사하여 ULSI DRAM 의 캐패시터 절연막으로서의 적용 가능성을 연구하였다. Sol-gel 법의 출발 물질로는 acetate계를 사용하였다. TGA-DTA 분석을 통하여 PLT(28) 박막의 sol-gel 법에 의한 공정 조건을 확립하였다. 매 coating 후 350$^{\circ}C$에서 drying 하고, 마지막으로 650$^{\circ}C$에서 annealing 하여 100% perovskite 구조를 가지는 치밀하고 crack 이 없는 PLT(28) 박막을 얻었다. Pt/Ti/SiO$_2$/Si 기판 위에 PLT(28) 박막을 형성하여 전기적 특성을 측정하였다. 그 결과 유전 상수와 누설전류밀도가 각각 936 과 1.1${\mu}$A/cm$^2$ 으로 측정되었다.

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Sol-Gel 법을 이용한 PLT(28) 박막의 제작과 특성 (Preparation and Characteristics of PLT(28) Thin Film Using Sol-Gel Method)

  • 강성준;정양희;류재흥
    • 한국정보통신학회논문지
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    • v.9 no.7
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    • pp.1491-1496
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    • 2005
  • [ $Pb_{0.72}La_{0.28}TiO_3$ ] (PLT(28)) 박막을 sol-gel 법을 이용하여 제작한 후, 그 특성을 조사하여 ULSI DRAM 의 캐패시터 절연막으로서의 적용 가능성을 연구하였다. Sol-gel 법의 출발 물질로는 acetate 계를 사용하였다. TGA-DTA 분석을 통하여 PLT(28) 박막의 sol-gel 법에 의한 공정 조건을 확립하였다. 매 coating 후 $350^{\circ}C$ 에서 drying 하고, 마지막으로 $650^{\circ}C$ 에서 annealing 하여 $100\%$ perovskite 구조를 가지는 치밀하고 crack 이 없는 PLT(28) 박막을 얻었다. $Pt/Ti/SiO_2/Si$ 기판 위에 PLT(28) 박막을 형성하여 전기적 특성을 측정하였다. 그 결과 유전 상수와 누설전류밀도가 각각 936 과 $1.1{\mu}A/cm^2$ 으로 측정되었다.

콜로이달 실리카와 실란으로부터 합성된 나노하이브리드 코팅 박막의 특성 (Properties of Nano-Hybrid Coating Films Synthesized from Colloidal Silica-Silane)

  • 나문경;안명상;강동필
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • pp.232-233
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    • 2006
  • In recent years the interest in organic/inorganic hybrid materials has increased at a fast rate. Nano organic-inorganic hybrid composites have shown advantages for preparing hard coating layers. Especially, nano hybrid composite has low environmental pollution. It has high transparency, hardness, toughness, thermal dissociation temperature, hydrophobicity by using nano sized inorganic material. There are many ways in which these materials may be synthesized, a typical one being the use of silica and silanes using the sol-gel process. The structure of sol-gel silica evolves as a result of these successive hydrolysis and condensation reactions and the subsequent drying and curing. The sol-gel reactions are catalyzed by acids and produce silica sol solutions. The silica sol grows until they reach a size where a gel transition occurs and a solid-like gel is formed. Colloidal silica(CS)/silane sol solutions were synthesized in variation with parameters such as different acidity and reaction time. In order to understand their physical and chemical properties, sol-gel coating films were fabricated on glass. From all sol-gel solutions, seasoning effect of sol-gel coating layer on glass was observed.

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음 바이어스 스트레스를 받은 졸-겔 IGZO 박막 트랜지스터를 위한 효과적 양 바이어스 회복 (Effective Positive Bias Recovery for Negative Bias Stressed sol-gel IGZO Thin-film Transistors)

  • 김도경;배진혁
    • 센서학회지
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    • v.28 no.5
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    • pp.329-333
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    • 2019
  • Solution-processed oxide thin-film transistors (TFTs) have garnered great attention, owing to their many advantages, such as low-cost, large area available for fabrication, mechanical flexibility, and optical transparency. Negative bias stress (NBS)-induced instability of sol-gel IGZO TFTs is one of the biggest concerns arising in practical applications. Thus, understanding the bias stress effect on the electrical properties of sol-gel IGZO TFTs and proposing an effective recovery method for negative bias stressed TFTs is required. In this study, we investigated the variation of transfer characteristics and the corresponding electrical parameters of sol-gel IGZO TFTs caused by NBS and positive bias recovery (PBR). Furthermore, we proposed an effective PBR method for the recovery of negative bias stressed sol-gel IGZO TFTs. The threshold voltage and field-effect mobility were affected by NBS and PBR, while current on/off ratio and sub-threshold swing were not significantly affected. The transfer characteristic of negative bias stressed IGZO TFTs increased in the positive direction after applying PBR with a negative drain voltage, compared to PBR with a positive drain voltage or a drain voltage of 0 V. These results are expected to contribute to the reduction of recovery time of negative bias stressed sol-gel IGZO TFTs.

Sol-Gel법을 이용한 Squarylium색소의 유리착색 (Coloration of Glasses with Squarylium Dye by Sol-Gel Process)

  • 김성훈;한선경;송경헌;임용진
    • 한국염색가공학회지
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    • v.6 no.1
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    • pp.49-53
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    • 1994
  • The transparent coloration of glasses has been successfully achieved by coated glass surface with squarylium dye by the sol-gel colored coating method. Treatment of sol-gel colored coating layer with HCI(g) greatly decreases the absorbance at λ$_{max}$, that increases exposure to $NH_{3}$(g) and the reversible color-colorless responce was extremely rapid.d.

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교정용 와이어 및 브라켓에 이산화티탄 광촉매 코팅 시 코팅방법에 따른 비교연구 (A comparative study of physical properties of $TiO_2$ thin films according to a coating method on orthodontic wires and brackets)

  • 고은희;조진형
    • 대한치과교정학회지
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    • v.36 no.6
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    • pp.451-464
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    • 2006
  • 본 연구는 항 교정장치의 개발에 도움이 되고자 이산화티탄 광촉매의 코팅 시 안정적이고 효과적인 방법을 찾기 위하여 시행되었다. 시판되고 있는 교정용 와이어와 브라켓에 sol-gel법, CVD (Chemical Vapor Deposition)법 및 PE-CVD (Plasma Enhanced-CVD)법으로 이산화티탄을 각각 코팅한 다음 각 방법으로 코팅된 이산화티탄 박막의 특성을 알아보고자 주사전자현미경을 이용하여 각 시편의 코팅박막 표면의 거칠기를 관찰하였고 adhesive tape pull test를 이용하여 코팅박막의 접착강도를 측정하였다. 메틸렌블루용액에 각 시편을 침지시킨 후 시간경과에 따른 메틸렌블루용액의 농도변화 측정을 통해 코팅박막의 분해능을 평가하였으며 불화나트륨 용액에 각 시편을 침지시킨 후 주사전자현미경을 이용하여 표면부식 정도를 관찰함으로써 불소화합물에 대한 내부식성을 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 코팅박막의 표면은 CVD법 및 PE-CVD법이 sol-gel법이나 코팅되지 않은 시편에 비해 더 매끄러웠다. 코팅박막의 접착강도는 PE-CVD법이 가장 높았고, CVD법, sol-gel법의 순으로 낮게 나타났다. 코팅박막의 메틸렌블루 분해능은 PE-CVD법이 가장 높았고, CVD법, sol-gel법의 순으로 낮게 나타났다. 코팅박막의 불소화합물에 대한 내부식성은 CVD법 및 PE-CVD법이 sol-gel법에 비해 높게 나타났다. 이상의 결과는 교정용 와이어 및 브라켓의 이산화티탄 광촉매 코팅 시 CVD법 및 PE-CVD법이 sol-gel법보다 적절한 방법임을 시사하였다.

Sol-gel 및 CVD법을 이용한 고온 수소 분리용 silica/alumina 복합막의 합성 (Synthesis of Silica/Alumina Composite Membrane Using Sol-Gel and CVD Method for Hydrogen Purification at High Temperature)

  • 서봉국;이동욱;이규호
    • 멤브레인
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    • v.11 no.3
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    • pp.124-132
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    • 2001
  • 고온에서 수소 분리 회수를 목적으로 silica/alumina 복합 막을 합성하였다. 막의 선택 투과 성능을 향상시키기 위해, sol-gel법에 의한 silica 및 alumina층을 중간층으로 도입하고, 그 위에 강제유동 CVD법에 의한 silica를 합성하였다. Sol-gel법에 의해 ${\alpha}$-alumina tube에 합성한 ${\gamma}$-alumina 및 silica 막은 Knudsen 확산 영역의 많은 mesopore를 포함하고 있어서 수소 선택 분리 막으로는 적합하지 못했다. 하지만, sol-gel법에 의해 합성한 silica/${\gamma}$-alumina층에 강제유동 CVD법으로 silica를 합성한 결과, 질소 투과 영역의 세공이 완전히 제거되어, 높은 수소 선택성을 가지는 복합 막이 형성되었다. 그 막은 온도에 따라 수소 투과 속도가 증가하여 $450^{\circ}C$에서 $5.57{\times}10^{-8}molm^2s^LPa^1$의 수소 투과 속도와, 9.52 kJ/mol의 활성화 에너지를 나타냈다. 분자체 효과에 의해 질소 투과가 완전히 배제되고, 수소만 선택적으로 투과되는 silica/alumina 복합막이 성공적으로 합성된다.

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