Surface morphology and optical properties such as transmittance and haze effect of glass etched by physical and chemical etching processes were investigated. The physical etching process was carried out by pen type sandblasting process with 15~20 μm dia. of Al2O3 media; the chemical etching process was conducted using HF-based mixed etchant. Sandblasting was performed in terms of variables such as the distance of 8 cm between the gun nozzle and the glass substrate, the fixed air pressure of 0.5bar, and the constant speed control of the specimen stage. The chemical etching process was conducted with mixed etching solution prepared by combination of BHF (Buffered Hydrofluoric Acid), HCl, and distilled water. The morphology of the glass surface after sandblasting process displayed sharp collision vestiges with nonuniform shapes that could initiate fractures. The haze values of the sandblasted glass were quantitatively acceptable. However, based on visual observation, the desirable Anti-Glare effect was not achieved. On the other hand, irregularly shaped and sharp vestiges transformed into enlarged and smooth micro-spherical craters with the subsequent chemical etching process. The curvature of the spherical crater increased distinctly by 60 minutes and decreased gradually with increasing etching time. Further, the spherical craters with reduced curvature were uniformly distributed over the etched glass surface. The haze value increased sharply up to 55 % and the transmittance decreased by 90 % at 60 minutes of etching time. The ideal haze value range of 3~7 % and transmittance value range of above 90 % were achieved in the period of 240 to 720 minutes of etching time for the selected concentration of the chemical etchant.

We report a facile method for preparing KIT-1 mesoporous silicates with two different macroporous structures by dual templating. As a template for macropores, polystyrene (PS) beads are assembled into uniform three dimensional arrays by ice templating, i.e., by growing ice crystals during the freezing process of the particle suspension. Then, the polymeric templates are directly introduced into the precursor-gel solution with cationic surfactants for templating the mesopores, which is followed by hydrothermal crystallization and calcination. Later, by burning out the PS beads and the surfactants, KIT-1 mesoporous silicates with macropores are produced in a powder form. The macroporous structures of the silicates can be controlled by changing the amount of EDTANa4 salt under the same templating conditions using the PS beads and inverse-opal or hollow structures can be obtained. This strategy to prepare mesoporous powders with controllable macrostructures is potentially useful for various applications especially those dealing with bulky molecules such as, catalysis, separation, drug carriers and environmental adsorbents.

Geopolymer is a term covering a class of synthetic aluminosilicate materials with potential use in a number of areas, but mainly as a replacement for Portland cement. In this study, geopolymers with fly ash and meta kaolin were prepared using KOH as an alkali activator and water glass. The effect of water glass on the microstructures and the compressive strength of the geopolymer was investigated. As the amount of water glass increased, the dissolved inorganic binder particles in the geopolymers increased due to polymerization, resulting in a dense microstructure. The meta kaolin-based geopolymer showed a better extent of polymerization and densification than that of the fly ash-based geopolymer. XRD data also suggested that polymerization in meta kaolin-based geopolymers should be active resulting in the formation of an amorphous phase with an increasing amount of water glass. The compressive strength of the geopolymer was also dependent on the amount of water glass. The compressive strength of the geopolymers from both fly ash and meta kaolin increased with an increasing amount of water glass because water glass improved the extent of polymerization of the inorganic binder and resulted in a dense microstructure. However, the addition of water glass to the geopolymer did not seem to be effective for the improvement of compressive strength because the meta kaolin-based geopolymer mainly consisted of a clay component. For this reason, the fly ash-based geopolymer showed a higher value of compressive strength than the meta-kaolin geopolymer.

Green-emitting Ba1.468Sr0.5SiO4 : Eu0.012, Y0.02 phosphor powders under long-wavelength ultraviolet light were prepared via high-temperature flame spray pyrolysis from spray solutions with and without NH4Cl flux. The effects of the temperature of the diffusion flame and the NH4Cl flux on the morphologies, crystal structures and photoluminescence intensities of the Ba1.468Sr0.5SiO4 : Eu0.012, Y0.02 phosphor powders were investigated. The phosphor powders obtained from the spray solution with the NH4Cl flux had higher photoluminescence intensities compared to phosphor powders obtained from the spray solution without the flux. The photoluminescence intensity of the phosphor powders obtained from the spray solution without the flux decreased as the flow rate of the fuel gas increased. On the other hand, the photoluminescence intensity of the phosphor powders obtained from the spray solution with the flux increased as the flow rate of the fuel gas increased. The difference of in the phase purity and morphology of the powders affected the photoluminescence intensities of the phosphor powders.

고분자/층상실리케이트 나노복합체(polymer/layeres silicate nanocomposite, PLSNs) 필름은 보통 내부층을 나트륨과 같은 양이온을 이용한 이온교환을 통해 유기화된 clay로 만든 재료의 새로운 형태이다. 이것은 중합법, 용액법, 그리고 용융법과 같은 다양한 방법으로 제조할 수 있으며, 열경화성, 열가소성이나 탄성고분자와 같은 넓은 범위의 고분자를 기질로 사용할 수 있다. PLSNs 필름은 고분자 사슬이 일정한 간격으로 쌓여있는 실리케이트에 삽입하여 간격을 넓히는 삽입형과 각각의 실리케이트 층이 고분자 기질에 불균일하게 분산되어 형성하는 박리형 두 가지 형태의 구조를 얻을 수 있다. 이러한 새로운 분야의 재료는 보통 5 wt% 이하의 소량의 clay 함유만으로도 향상된 기계적, 열적 특성을 얻을 수 있다. 그리고 clay의 함유량이 증가할수록 기체 투과경로인 tortuosity가 증가하여 기체 투과도가 감소한다.

Ga-MFI was synthesized by a hydrothermal process at atmospheric pressure. The effect of mole ratios of reactants on crystallization was also investigated thoroughly. The characteristics of synthesized Ga-MFI was compared with ZSM-5. The synthesis of Ga-MFI was carried out with five different mole-compositions of _aSiO2-_bGa2O3-_cNa2O-_dTPA2o-_eH2O. The synthesized Ga-MFI and ZSM-5 were characterized by XRD and FT-IR. The inorganic cation (Na+) and water played an important role in crystallinity and the organic cation (TPA+) as a template played a great influence on yields. With the increase in the amount of Ga3+, crystallization time was increased. With a fixed SiO2/Ga2O3 ratio of 400, the optimum reaction condition was obtained at H2O/SiO2=30~35, Na2O/SiO2=0.5~0.6, and TPA2O/Na2O=1~1.25. In these cases, the crystallinity and yield were more than 95% and 90%, respectively. By comparing IR spectrum of Ga-MFI with those of ZSM-5 and silicalite, it was found that Ga-MFI showed a unique peak at 970 cm-1, which may be used to identify Ga-MFI from ZSM-5 and silicalite.

알루미노실리케이트 계 졸이 지르콘 쉘 몰드의 뮬라이트 층 생성에 미치는 영향을 고찰하였다. 알루미노실리케이트 졸은 콜로이달 실리카와 수용성 질산알루미늄을 혼합하여 제조하였으며 50˚C에서 48시간 조건에서 겔화 하였다. 이러한 겔은 깁사이트 및 알루미노실리케이트 복합 겔로 구성되어 있었으며, Si 이온과 결합하는 모든 Al 이온의 배위수가 4임을 확인하였다. 뮬라이트 상은 1300˚C 이상에서 소결하였을 때 관찰되었으며 뮬라이트의 XRD 피크는 소결 온도와 질산알루미늄의 농도가 증가할수록 노실리케이트 졸 슬러리를 2차 층에 코팅하였다. 그 결과 1차 및 3차 층의 분리가 일어났으며, 이는 소결시 졸의 1차 및 3차 층으로 침윤 발생과 잔류 실리카와 뮬라이트 간의 열팽창계수 차이에 기인한 것으로 판단된다.

회백색 응회암으로 구성된 경주 골굴암 마애불의 효과적인 보존처리를 위하여 구성암석의 특 징과 보존처리제 적용에 따른 효과를 살펴보았다. 구성암석은 팽윤성 광물인 몬모릴로나이트를 3-5% 함유하고 있으며, 물과 반응 후 팽윤성 광물의 층간간격이 증가함을 보였다(1.54-2.69%). 에틸실리케 이트 암석강화제를 적용한 후 시편의 표면 경도, 흡수율, 공극률 등의 물성은 향상되었으나 팽윤성 광 물의 층간간격이 감소하였으며(4.23-12.12%), 팽윤성 광물의 함량이 많을수록 그 정도는 컸다. 팽윤저 지제를 선 처리한 후 강화제를 적용하였을 때 물성은 강화제만을 처리하였을 때와 거의 유사한 결과 를 보였다. 팽윤저지제만의 처리로는 팽윤성 광물의 층간간격이 거의 변화되지 않았으며, 팽윤저지제 처리 후 강화제를 처리하였을 때는 XRD 패턴에서 팽윤성 광물의 세기는 줄어들었으나 층간간격의 변화는 강화제만을 처리하였을 때와 유사하여 팽윤저지제의 효과는 거의 없었다(4.10-11.85%). 따라 서 팽윤성 광물을 함유하고 있는 골굴암 마애불 구성암석을 강화시키기 위한 보존처리제로서 에틸실 리케이트 계열의 암석강화제는 적절치 않으며 이를 보완하기 위해 사용한 팽윤저지제도 효과적이지 못하다. 우수의 접촉으로 구성광물이 팽윤되어 풍화가 급속히 진행되기 때문에 현재로서는 하부와 측 면 등 풍화가 심한 부분에 우수접촉을 저지시키는 조치가 필요하다.

사용후핵연료를 다루는 각종 공정에서는 열처리 온도, 분위기 가스 등에 따라 Cs 뿐만 아니라 I, Tc, Ru, Te 등의 다양한 준휘발성 핵분열 가스들이 발생된다. 이들 발생되는 핵분열가스들 중 고방사능, 고방열 핵종인 세슘을 환경으로 방출되지 않도록 선택적으로 안전하게 포집하는 기술 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다. 최근 석탄회필터를 이용하여 이를 기체상 세슘과 반응시켜 세슘알루미노실리케이트를 형성시켜 세슘을 포집하는 방법이 개발되었다. 하지만, 석탄 화력발전소에서 이용되는 탄종의 변화에 따라 석탄회의 조성이 달라져 품질관리가 어려우며 석탄회에 포함된 CaO, MgO, TiO2, SO3, Na2O, K2O, BaO, PbO, MnO2 등 다양한 화학적 조성 때문에 선택적으로 세슘만 제거하기 어려운 문제가 제기되었다. 이를 해결하기 위하여 SiO2, Al2O3, Fe2O3를 기반으로 한 세라믹 다공성필터를 제조한 후 이를 이용하여 기체상 세슘을 포집하는 방법이 모색되고 있다. 본 연구는 OTS(Off-gas Trapping System) 장치를 이용하여 고온 하에서 알루미노실리케이트 필터의 세슘 포집특성을 분석하였다. 이를 위해 SEM-EDX, ICP를 이용하여 포집 전·후 필터의 미세구조의 변화 및 세슘의 농도를 분석하였다. 무게분석을 통해 알루미노실리케이트 필터의 세슘포집효율은 99% 이상이었다. 알루미노실리케이트 필터의 표면을 SEM으로 형상을 확인한 후 EDX로 화학적 성분을 분석한 결과 1단의 경우 세슘은 40.53 wt.%로 나타났고 후단은 세슘이 검출되지 않았다. 또한 ICP로 필터의 후단을 원소 분석한 결과 세슘은 검출되지 않았다. 또한 세슘 포집 후의 필터를 상분석 한 결과 세슘은 화학반응이 결합된 cesium aluminum silicate(Cs4Al4Si20O48) 및 pollucite(CsAlSi2O6) 로 나타났다.

우리나라 석조문화재의 대부분이 특별한 보호시설 없이 옥외에 있어 물리적 및 화학적, 생물학적 풍화로 인하여 원래의 모습과 재질이 크게 손상되어 있다. 그러므로 이런 석조문화재의 내구성 증진을 위해 보존처리제를 이용하여 보존 복원되고 있으나 보존처리제를 이용한 보존효과에 대한 실증적이고 공학적인 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 경주남산 화강암을 대상으로 에틸실리 케이트 계열의 수지를 이용한 처리효과를 정량적으로 분석하고자 했으며, 에틸실리케이트 함량이 다른 제품들을 처리한 후 물리적 성질 및 표면 색상을 비교 분석하였다. 실험 결과, 보존처리제 처리 후 흡수율과 공극률은 감소하였으며, 탄성파 속도와 일축압축강도, 탄성계수, 인장강도, 프아송비는 증가하였다. 또한 에틸실리케이트의 함량에 따른 물성은 전반적으로 에틸실리케이트 함량이 높은 제품에서 더 좋은 결과 값이 나타났다. 이는 에틸실리케이트가 암석 내부 공극을 채우는 효과 때문으로 확인되었다. 암석의 표면색상은 수지 처리 후 변화하였고, 에틸실리케이트 함량에 따른 변화는 함량이 높은 제품에서 더 크게 나타났다.