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이차전지 분리막에 대한 PPT 발표자료 입니다.

이차 전지 분리막 SEPARATOR분리막의 정의 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 혼합물을 분리시킬 수 있는 것이차전지 분리막의 역할 양극과 음극의 물리적 접촉에 따른 전기적 단락 방지 전해질 담지 리튬 이온이 자유롭게 이동할 수 있는 통로+-Separator+-SeparatorLi+Li+Li+Li+Air permeability Porosity Pore size SkewThickness Ionic conductivity MacMullin number WettabilityElectrical/electro-chemical stability Oxidation stability Tensile strength Puncture strength Mix penetration strength Thermal shrinkage Melt-down Defects기본용량안전양극과 음극의 물리적 접촉에 따른 전기적 단락 방지 전해질 담지 리튬이온을 자유롭게 이동할수 있는 통로분리막 역할Chemical stability : 산화(oxidation) 및 환원(reduction) 조건하에서의 안정성, 고온에서의 전해질에 대한 내부식성이 요구 Tensile strength : 권취(winding)와 같은 전지 제조 공정에 큰 영향을 끼치는 물성 Puncture strength : 인장 시험기에 일정 크기의 송곳을 장착하고, 분리막에 일정 속도로 낙하시켜, 그 파단 강도를 측정 Mix penetration strength : 실제 전지 내부의 거동을 보다 더 잘 모사한 방법 Thermal stability : 진공 중 90℃에서 1시간 건조에 의해 약 5% 이하의 변형율을 요구 Shutdown : 내부 혹은 외부 단락으로 인해 대전류가 흐를 때 미세 기공을 막아 전지 회로를 차단하는 안전 장치 기능 Melt integrity : 용융 온도 이상에서 가능한 장시간 막 형태를 유지분리막 요구기본물성Thickness(μm)Porosity(%)Pore size(μm)TortuosityChemical Photographs of PE separators (top) and ceramic-coated separators (bottom) after storing at 105 oC for 1 hr.2 wt%10 wt%Fig. FE-SEM photographs for PVdF-HFP coating layers without Al2O3 powders as a function of water content in coating solutions: (a) 2 wt%; (b) 4 wt%; (c) 6 wt%; (d) 8 wt%.Fig. Gurley values of composite separators as a function of nonsolvent (water) content:(a) without Al2O3, (b) with Al2O3.Fig. Discharge profiles of cells with: (a) pristine PE separator and (b) composite separator (water content = 7.55 wt%); (c) composite separator (water content = 1.89 wt%), where discharge C-rate is varied from 0.2 C (=0.68mAcm−2) to 2.0 C (=6.81mAcm−2) at a constant charge C-rate of 0.2 C under a voltage range between 3.0V and 4.3 V.이온전도도 : 3.44 x 10-4 S cm-1 - 1.89 wt% 5.12 x 10-4 S cm-1 - 7.55wt%폴리아크릴로니트릴 (PAN) 나노 섬유를 이용한 부직포 분리막Fig. FE-SEM photographs (surface) for PVdF-HFP/PET composite nonwoven separators as a function of water content in coating solutions: (a) pristine PET non nonwoven separator and a PVdF-HFP/PET composite nonwoven separator (water content = 5 wt%).Electrolyte : 1MLiPF6 in EC/DEC (1/1 v/v)Uptake(%) = {(M-M0)/M0}x100 which M is the mass of membrane absorbing electrolyte and M0 is the mass of membrane.Fig. Discharge profiles of cells assembled with: (a) a PE separator; a PVdFHFP/PET composite nonwoven separator prepared from (b) water content = 5 wt%; (c) water content = 1 wt%; (d) comparison of discharge C-rate capability between different separators, where discharge current densities are varied from 0.2 C to 2.0 C at a constant charge current density of 0.2 C under a voltage range between 3.0 V and 4.2 V.Fig. Discharge capacities as a function of cycle number of cells assembled with composite separator and PE separator, where cells are cycled at a constant charge/discharge current density (1.0 C/1.0 C) under a voltage range between 3.0 V and 4.2 V.Fig. FE-SEM images of composite nonwoven separators after 200 cycles.Low temp stability (PP/P180도의 고온상태에서의 안전성 향상 “분산혼합기술”로 균일한 형상의 무기 미립자층 형성 “박막도포기술”로 판상의 무기 미립자를 평면적으로 배향 도포(박막화) 이와 관련된 특허 53건 출원 완료 08. 7. 29폴리에틸렌에 나노 알루미나를 혼합하여 다공성 막 제조 막 표면에 불소계 수지, 나노 입자, 가교제 혼합용액을 코팅하고 전자선 처리 150도에서 원래 크기의 96~98% 유지 기존 분리막의 경우 150도에서 2분 이상 노출시 5%까지 수축 관련 국내 특허 2건 출원 09. 11. 18▲ 150 ℃의 1M LiClO4 EC/DEC (1/1, v/v) 전해액에 전지막을 2분 동안 담궈둔 뒤 비교한 결과. 왼쪽이 기존의 상용전지막, 오른쪽이 새로 개발한 전지막이다.기존 폴리올레핀계 분리막의 양면에 일정 두께로 나노 사이즈의 세라믹 분말을 코팅 적용함 기존 분리막 대비 내열 특성 및 기계적 특성을 대폭 향상 전지의 과충전 시험 시 최고도달온도 80℃이하로 산소발생에 의한 열폭주가 관찰 안됨 50℃ 열노출 실험 및 금속 핀에 의한 관통 실험에서도 안전성 확보 한국자동차공학회 2009년 2월호과충전 시 발생하는 가스를 포집하여 분석한 결과로 CO2를 제외한 가연성 가스가 차지하는 비율이 약 30%~40%에 해당Paper Review Novel Electrospun PI/PVdF Membranes as Polymer Electrolytes for Lithium Ion Polymer Batteries연세대학교 대학원 손정우Physical property Morphology Porosity Electrolyte uptake Mechanical strength Thermal property Electrochemical property - Ionic conductivity - Electrochemical stability - Interfacial resistance - Cycle performance Thermal stabilityPolymer solution 13 wt% 0℃, (c) membrane after pressing at 150℃ and post-heat treatment at 170℃, (d) after pressing at 150℃, drawing at 150℃ and post-heat treatment at 170℃, (e) after 500 cycles at the 1C/1C, (f) after soxhlet extraction with acetone, and (g) of cross-section.P(%) = (1–ρm/ρp)x100 where P is the apparent porosity, ρm is the membrane density, and ρp is the polymer density.P(%)={(MBuOH/ρBuOH)/(MBuOH/ρBuOH+Mm/ρp)} x 100 which MBuOH is the mass of BuOH absorbed, ρBuOH is the density of the BuOH, Mm is the mass of membrane, and ρp is polymer density.Uptake(%) = {(M-M0)/M0}x100 which M is the mass of membrane absorbing electrolyte and M0 is the mass of membrane.- PI/PVdF blend polymer electrolytes had sufficient electrochemical stability windows up to 4.5 V without any decomposition of cell components.TMA data of PI/PVdF blend membrane and PE separator.Ionic resistivitySEM image of the PI/PVdF membrane after measurement of ionic resistivity at 250℃.Thermal stability of proto-type cells with PI/PVdF

공학/기술| 2014.03.30| 39페이지| 2,500원| 조회(2,621)

분리막, 코팅, 이차전지, 건전지, battery, 나노섬유, 충전지, 이차전지 분리..

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투습방수 섬유에 대한 PPT 발표자료 입니다.

투습방수 섬유▶ 투습 방습 섬유 - 외부에서 빗방울 이나 섬유 내부로 유입 되는 물을 차단하고, 몸에서 나오는 땀(수증기)입자는 밖으로 배출 시키는 기능을 갖는 섬유.0.0004u100 ~ 3,000u비의종류직경(㎛Φ)비의종류내수압(mmH2O)안개비100가랑비,이슬비50이슬비500일반적인 비100~300일반비2000굵은비500~1000소나기3000호우1000~3000폭풍우3000이상불소계 수지를 가공한 얇고 하얀 하나의 필름 1평방인치당 90억개 이상의 미세한 기공 구조로서 하나의 구멍크기가 최대 0.2마이크 론 정도(물방울의 약 2만분의 1, 수증기의 700배) 투습성은 1평방미터당 하루에 24ℓ의 수증기를 통과 방수성은 12,000mm로써 방수성 소재(기준 2,000mm)로 규정된 내수압의 6배 고어텍스 필름은 대부분 다른 원단에 접착시켜 사용(1) 마이크로 텍스 고어텍스와 동질의 필름을 사용 두께 25미크론에 1cm2당 평균 구멍 크기가 0.6마이크론의 극세 통기공을 수억 개 갖고 있음 통기공이 고어텍스에 비해 약 3배의 크기로 되어 있어 투습 통기성이 높아 땀과 여분의 염기를 빠르게 바깥으로 발산 (2) 바이온 2 무공 구조의 우레탄 수지계 투습방수 소재 방수 방풍성은 높은 수준 1,100%의 경이적인 신축성과 표면 강도가 높음 (3) 심파텍스 무공질 폴리에스터계 필름 바람의 침입을 완벽한 정도까지 차단 바이온 2와 비슷한 구조가공 방법건식법습식법다공층의 형상연속 기공형성연속 기공형성기공밀도(g/cm3)0.6~0.70.3~0.6피막유지율(%)20~3070~80투습성(g/cm3·day)7,000~8,0005,000~6,000통기성(sec/100cc)15~20300피막 물성① 내수압의 고기능화 ② 투습성의 고기능화(고밀도 직물 방법 취약) ③ 기능의 복합화(스트레치성, 보온성, 항균방취성, 소취성, 난연성 등) ④ 박리강도 향상 ⑤ 세탁내구성 향상(내수압 저하 방지 등) ⑥ 소프트성, 유연성 등의 촉감개량 ⑦ 착용시 잡음 방지(라미네이팅 방법 취약) ⑧ 다고밀도 직물 : 극세사 사용, 인체곡선과 융합성이 좋고 부드러워 편안한 태를 가지는 투습 방수 소재, 뛰어난 방수성을 지니기 힘듬. 합성섬유100%, 면100%, 면과 합성섬유 혼방 3가지 타입 존재▶ PTFE 라미네이팅 직물 : 방수성은 우수하나 뻣뻣한 느낌의 섬유, 투습성과 공기 투과도가 낮음, 라미네이팅 해당 소재에 따른 무게 증가연신Pore size : 0.2~2㎛Thickness: 20~25㎛제조 방법고밀도 직물미세다공막 친수성 무공막 코팅이나 라미네이팅장점 및 단점부드러운 촉감을 가짐. 높은 수준의 방수성을 가지기 어려움.전기 방사뻣뻣한 촉감을 가짐. 직물에 비해 방수성이 우수함. 낮은 투습성과 공기 투과도로 쾌적성이 떨어짐. 가공으로 인해 소재의 중량이 상당히 증가함.유연하고 초박막, 초경량화가 가능함. 높은 투습성과 공기 투과도를 가짐. 기존 소재에 비해 낮은 내구성을 가짐.친 수성 무공형 특수 폴리우레탄으로 분자 사이에 초 미세한 간격을 통하여 습기가 확산 이동되는 원리로써 증기상의 물 분자가 친 수성 관능기를 따라서 이동함.▶ POLYURETHANE 미세 다공성 막법(건식법)Solvent에 녹여진 폴리 우레탄 수지를 표면에 코팅 후 열로 Solvent를 휘발 시켜 Coating 하여 미세다공형 coating 필름을 얻는 방법▶ POLYURETHANE 미세 다공성막법(습식법)Polyurethane 수지를 DMF등 수용성 용매에 녹여 Coating 용매와 친화성, Urethane 과는 친화성이 없는 물에 통과시켜 고상의 Polyurethane을 형성함 3. 용매는 추출(물과 치환)되어 외경이 0.5㎛인 연속상의 미세다공질 피막이 형성됨.▶ 투습 방수 소재를 만들기위해 제조된 멤브레인 필름과 원단을 합포하는 기술은 투습방수성, 접착강도, 세탁내구성, 외관, 부드러운 촉감 발현등과 관련하여 큰 영향을 미친다.라미네이트 : 직물과 멤브레인 두 가지 소재를 접착제로 결합하는 방법. 접착제 종류 : 용제형, 핫멜트형 용제형 : 유기용제를 용매로 사용하며 문에 작업공정이 짧은 장점이 있다. 핫멜트형 : 열가소성 수지로써 상온에서 용매가 포함되어 있지 않은 100% 고형 물질로 열에 의해 용융되어 피착제에 도포된 후 냉각, 고화 되어 접착 된다▶ 용제형 : 에어 스프레이나 전사법을 사용하는 전면 접착방법 열가소성 핫멜트 : 에어 스프레이, 필름 라미네이션, 핫멜트 도트, 스크린 코팅파우더를 용융 장치로 녹여 그라비아 롤러나 스크린을 통해 도트 형태로 접착하는 방식장점 1. 원단과 필름과의 접합이 점으로 이루어지기때문에 부드러운 촉감을 얻음 2. 다른방식에 비해 탁월한 투습도 성능을 나타낸다. 3. 상온에서 열가소성 수지가 되고 가열에 의해 용융되며 냉각에 의해 고화 접착 되어 경화속도가 빠르다. 4. 처리되는 원단 또는 필름이 공정 정에 열에 의한 변형이 없다. 5. 세탁에 대한 내구성이 뛰어나다.라미네이트된 나노웹 멤브레인 직물의 수분산 PU 코팅에 따른 투습방수성과 내구성 연세대학교 의류환경과 홍경아나노웹 멤브레인과 직물을 라미네이션 방법으로 접착한 후 멤브레인 표면에 수분산 PU의 성분, 코팅 처리 방법, 코팅의 횟수에 따른 기능성을 평가함으로써 최적 처리 조건을 규명하는데 목적을 둠.전기방사에 의한 미세다공 폴리우레탄 나노웹을 제조하고 이의 특성을 분석 폴리우레탄 나노웹 멤브레인과 직물을 라미네이션 처리하여 2 layer 시료 제작 친수성과 소수성 조성을 달리한 수분산 PU를 조제하여 준비한다. 준비된 2Layer의 멤브레인 표면위에 수분산 PU를 그라비어 코팅, 스프레이코팅 처리방법으로 Layer를 형성한다. 수분산 PU가 처리된 시료와 미처리된 시료의 투습방수성과 내구성을 평가▶ 폴리우레탄 나노웹(Finetex)X10,000X20,000평균 기공의 직경 : 0.62㎛ Porosity : 86.36%20D 테피터 : 시레(cire) 가공 처리된 얇고 표면이 평활한 평직물70D 타슬란 : 굵고 부피감이 있는 ATY (Air TexturedYarn) 원사를 사용한 평직시레가공으로 인해 원사의 미세기공이 작은로 인해 높은 접착성을 갖아 높은 방수성을 나타냄70D 타슬란은 굵고 부피감이있는 형태 이기 때문에 접촉이 잘 이루어지지 않아 수분산 코팅을 하여도 수분통로가 존재하여 낮은 방수성을 지님소수성 : 친수성 비율A90 : 10B85 : 15C80 : 2020D 코팅이 치밀하게 되어 기공도가 저하됨으로써 친수성의 영향을 볼 수 없다.70D 수분을 많이 흡수하는 친수성의 함량이 증가 할수록 투습성은 증가하게 된다경향성 없음.가교제 함량 A : PUD 1phr B : PUD 2phr C : PUD 3phrAir spray coating 방식의 경우 표면 전체에 접착제가 도포 되지 않아 높은 투습성을 나타낸다고 기재함.그라비아 롤 코팅에서 PUD가 전체를 도포하기 때문에 수분 투과 저항이 더 커지기 때문이다.형태안정성과 기계적 강도가 우수한 초발수 PVDF 나노 웹의 제조 (2009) (숭실대 섬유공학과 이송민)PVDF의 결정화도 및 TEOS의 가교화가 PVDF 나노 웹의 불용화에 미치는 영향을 고찰함으로써 한 면은 슈퍼 발수성이고,다른 면은 친수성인 슈퍼 편면 발수소재의 제조를 목적으로 함.용액제조: PVDF(20wt%)/DMF+Acetone(2:1(v/v)) = 12h (50°C) TEOS 첨가(0, 30, 50 wt%) 전기 방사: 전압(14~18kv), TCD(15cm) TEOS의 가교화와 PVDF의 결정화도를 위하여 100°C에서 시간에 따라 열처리 제조된 PVDF 나노웹에 PAN(polyacrylonitrile) 전기방사 = 전압(13~17kv), TCD(15cm), 용액 농도(17wt%)/DMF + TEOS 50% 제도된 PAN 나노웹은 초친수성 표면을 제조하기 위해 100°C에서 열처리그림. 전기방사법을 이용한 PVDF나노 웹과 DMF투여 시 녹아버린 PVDF나노 웹PAN를 사용하여 한쪽 면을 친수화 할 경우에 기포지인 PVDF 나노 웹이 같이 녹아버리는 문제. = PVDF 나노 웹의 불용화를 실험그림. TEOS 경화시간에 따른 PVDF나노섬유의 DMF에 (열처리 100oC) = 불용화 되는 시점: TEOS 함량 0%(90min), 30%(80min), 50%(40min)그림. TEOS함량에 따른 PVDF나노 웹의 결정화도 측정결정화도 TEOS 0%일 경우 42% = 70% TEOS 50%일 경우 50% = 57%그림. TEOS 경화시간에 따른 IR측정 결과TEOS 가교화 측정 Si-OH peak : 1160cm-1 - 1170cm-1 Si-O-Si peak : 1060cm-1 ~ 1070cm-1그림. TEOS 경화시간에 따른 IR측정 결과표. TEOS함량과 경화시간에 따른 PVDF나노 웹의 접촉각측정그림. TEOS함량에 따른 마찰계수 측정(●-TEOS 0%인 PVDF나노 웹, ○-TEOS 50%인PVDF나노 웹)그림. 전기방사법을 통한 PAN의 나노 웹그림. 편면 발수 나노 웹의 시간별 흡수 사진전기방사한 나노섬유 웹 라미네이트 소재의 반복 세탁에 따른 투습방수 성능 변화 및 내구성 (2012) (연세대 의류환경학과 이경)기반직물 및 적층 구조에 차이를 두어 3종의 나노섬유 웹 라미네이트 소재를 제작하고, 반복 세탁 후 투습성, 공기투과도, 내수도를 측정하여 이를 시판되는 투습방수 소재와 비교함으로써 전기방사 나노섬유 웹 라미네이트 소재의 제품화를 위한 기초자료를 제시함에 목적을 둠.폴리우레탄을 약 5.2g/m2의 웹 밀도로 전기방사한 나노섬유 웹을 사용 (국외 F사로부터 제공 받음.) 기반 직물에 라미네이팅을 하여 반복 세탁 후 성능을 분석함.= 투습도 일반 운동 시 요구 투습도: 2,500 g/m2/24hr 격한 운동 시 요구 투습도: 4,000 g/m2/24hr = 공기투과도 동일한 기공 면적에서 미세기공의 비중이 증가하면 투습성은 증가하고 공기투과도는 저하됨.= 내수압 저내수압형: 300 ~ 800 mmH2O 중내수압형: 1,000 ~ 2,500 mmH2O 고내수압형: 5,000 ~ 30,000 mmH2O= 박리 강도 최저 요구치: 1.4 lbs/inch= 마모 강도 마틴데일법: 실 두 가닥이 남을 how}

공학/기술| 2014.03.30| 37페이지| 2,500원| 조회(707)

섬유, Water, 투습방수, 나노섬유, Waterproof, 투방, 나노섬유 투습..

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전기방사 PPT 발표 자료 평가A+최고예요

전기방사2012.12.141. 전기 방사의 정의 및 원리 (1)_ 전기방사란?☞ 전기방사의 정의: 고전압이 인가된 노즐을 통해 액화된 물질을 상대적으로 낮은 전위의 기판이나 target에 방사시키는 공정이며, 전기장을 이용하여 um~nm 스케일의 직경을 갖는 연속상의 섬유를 구현하는 방법임.☞ 장치 구성: 고전압장치 (High voltage power supply), 방적돌기 (spinnert), 집진판(collecter) 로 구성됨“전기방사를 이용한 나노섬유 재료 및 응용” [특 집] 태양전지용 세라믹스 기술, 제13권 제3호, 2010년 6월3. 전압증가에 의한 유체표면으로의 전하 유도(Taylor cone)4. 표면장력 이상의 전압일 경우 단일 분출물 분사(Jet)5. 전기장 내의 유체의 불안정성 증대6. 고분자 용액의 bending, splitting 발생7. 나노섬유 형성1. 고분자 용액에 고전압 인가2. 표면장력에 의한 방울 형성고전압을 가하면 collector와의 전위차에 의해 강력한 전기장 발생고분자 용액의 표면에서의 표면장력과 같을 때 droplet 형성droplet 불안정고분자 용액의 표면장력보다 큰 전기장이 생성이온화된 고분자 용액은 collector방향으로 방출되면서 전위차에 의해 갈라짐용매는 휘발됨Collector 상에 나노섬유가 적층되어 웹이 만들어 짐1. 전기 방사의 정의 및 원리 (2)_나노섬유의 형성 원리“전기방사를 이용한 나노섬유 재료 및 응용” [특 집] 태양전지용 세라믹스 기술, 제13권 제3호, 2010년 6월1. 전기 방사의 정의 및 원리 (3)_ 테일러 콘의 형성과 제트1) 모세관 끝에 매달려 있는 용액의 반구형 표면은 Taylor Cone으로 알려진 원추형모양으로 늘어나게 되고, 어떤 임계 전기장세기에서 이 반발정전기력이 표면장력을 극복하게 되면서 하전된 고분자 용액의 Jet가 Taylor cone 끝에서 방출됨.2) Jet은 점도가 낮은 용액의 경우 표면장력 때문에 미세 방울로 붕괴. 점도가 높은 용액의 경우, Je집전판에는 하전된 고분자 연속상 섬유가 쌓이게 됨.“전기방사를 이용한 나노섬유 재료 및 응용” [특 집] 태양전지용 세라믹스 기술, 제13권 제3호, 2010년 6월V : 인가 전기력 Vc : 임계 전기력1. 전기 방사의 정의 및 원리 (3)_ JET의 형성1) Taylor Cone의 형성 후 Jet는 붕괴되지 않고 집전판을 향하여 공기중을 날 아가면서 용매가 증발하게 됨. 2) Jet 으로 부터 집전판에는 하전된 고분자 연속상 섬유가 쌓이게됨. 3) Jet가 집전판을 향해 날아가는 과정에서 Jet의 탄도는 굽어지거나 방향이 바뀌기도함. 4) Jet는 비행중에 가늘어지게 되고 표면에 전하가 밀집되면서 전하반발력에 의해 초기 하나의 Jet는 더욱 작은 여러 필라 멘트로 분열됨. (Splaying진행)TCD 거리가 너무 짧을 경우 용매가 함유된 섬유가 집전판에 도달 - 건조되는 과정에서 서로간에 접착 - 비드형성전기장의 세기를 증대시키면 Jet의 전체 전하밀도가 증대되어 가는 섬유가 얻어짐.Jet가 붕괴- 구슬형태의 나노섬유 (중요인자: jet 전하밀도, 표면장력)“전기방사를 이용한 나노섬유 재료 및 응용” [특 집] 태양전지용 세라믹스 기술, 제13권 제3호, 2010년 6월2. 전기 방사의 주요인자2. 전기 방사의 변수(1)_ 용액의 특성 (농도 점도, 분자량 영향)농도, 점도, 분자량의 영향SEM photographs of Cellulose nanofibers electrospun at various concentrations; (a) 7.5 wt%, (b) 10 wt%, (c) 12.5 wt%, (d) 15wt% (voltage: 15 kV, flow rate: 100 μL/min, TCD: 10 cm), Scale bar: 50 μm.(a)는 상대적으로 농도가 낮아 섬유형태로 만 들어지지 않고 비드상으로 나타남. (b)는 비드상과 섬유상이 혼재된 구조 (c)는 평균 섬유경이 800 nm인 원형의 균일한 섬유상이 방사되었으나 간혹 끊어짐이 발생 (d)는 농에서는 용액의 점도가 표면장력보다 상대적으로 낮기 때문이며, 일정 농도 이상에서 섬유경이 증가하는 것은 방사용액의 점도가 표면장력보다 상대적으로 너무 높기 때문임.“전기방사에 의한 셀룰로오스 아세테이트 극세 섬유 웹의 제조” 공업화학, 제 17 권 제 3 호, 20067.5 wt%10 wt%12.5 wt%15wt%전기 방사 시 표면 장력은 파이버상에 bead가 형성되는데 큰 영향을 줌. Needle 끝에서 나온 고분자 용액 surface tension - electric force - viscoelasticity 즉, bead를 형성하려는 힘과 파이버를 형성하려는 힘이 서로 상충됨. - viscoelasticity가 높을 경우 파이버는 bead가 적은 smooth한 형태로 나옴. - electric force가 강해질수록 surface tension에 의한 영향을 억제하여 bead형태 가 아닌 파이버형태로 방사되게 됨.표면 장력의 영향2. 전기 방사의 변수(2)_ 용액의 특성 (표면장력의 영향)The relationship between dielectric constant of solvent and the average diameter of PEO fibersdielectric constant가 클수록 많은 charge를 받게 됨전기적 반발력이 증가섬유상으로 가늘게 형성되는 힘이 증가beads의 크기는 작아지고 파이버의 직경은 감소함.2. 전기 방사의 변수(4)_ 용액의 특성 (전도도의 영향)전도도의 영향전기방사 시 용매의 boiling temperature는 최소 방사거리에 영향을 줌. boiling temperature가 낮은 경우 - 용매의 증발이 활발하게 일어나므로 방사거리가 길지 않더라도 섬유상이 collector로 향하는 중 solvent가 완전히 기화하게 됨. boiling temperature가 높은 경우 - 방사거리가 짧은 경우에는 용매의 증발이 완전히 일어나지 않아 collector에 집 적된 섬유상은 다시 용매에 용해되어 파이버의 모양이 변어지게 됨.2. 전기 방사의 변수(4)_ 용액의 특성 (용매의 영향)용매의 영향SEM photographs of Cellulose ultra-fine fiber web electrospun at various voltages; (a) 9 kV, (b) 12 kV, (c) 15 kV, (d) 20 kV (TCD: 10 cm, flow rate: 100 μL/min, concentration: 12.5 wt%), Scale bar: 50 μm.전압의 영향2. 전기 방사 공정 변수(1)_ 공정적인 요인 (전압의 영향)형성된 섬유가 끊어지는 현상은 높은 전압으로 인해 방사구와 집적판 사이의 정전 밀도가 증가하여 방사용액의 점성이 표면장력 이하로 감소섬유의 직경의 증가 - 전압이 높아지면서 전하 가속현상에 의해 방사 속도가 빨라져 방사용액의 고분자 쇄간의 분리가 미처 일어나지 못함.“전기방사에 의한 셀룰로오스 아세테이트 극세 섬유 웹의 제조” 공업화학, 제 17 권 제 3 호, 20069 kV12 kV15 kV20 kVSEM photographs of Cellulose nanofibers electrospun at various flow rate; (a) 50 μL/min (b) 100 μL/min, (c) 150 μL/min, (d) 200 μL/min (voltage: 12 kV, TCD: 10 cm, concentration: 12.5 wt%), Scale bar: 50 μm“전기방사에 의한 셀룰로오스 아세테이트 극세 섬유 웹의 제조” 공업화학, 제 17 권 제 3 호, 2006토출속도가 증가함에 따라 정전밀도가 감소하여 섬유형성 단위가 커져 평균직경의 크기가 증가함.토출속도가 감소함에 따라 정전밀도가 증가하고 이로 인해 방사 용액의 점도가 표면장력보다 상대적으로 낮기 때문에 섬유의 직경이 감소토출 속도의 영향2. 전기 방사 공정 변수(2)_ 공정적인 요인(속도의 영향)50 μL/min100 μL/min150 μL/min200 μL/minTCD의 영향TCD: 15U fibers electrospun at different TCD, voltage of 10 kV using 17.5 wt% PU solution with DMF:acetone=6:5.- 25 cm 이상의 방사거리에서는 용매는 완전히 휘발되나, 전기장이 약하게 형성되면 서 섬유가 약한 전압으로 인해 잘 갈라지지 않음.2. 전기 방사 공정 변수(3)_ 공정적인 요인 (TCD의 영향)토출량이 많은 경우 - 방사되는 용액의 직경이 증가하며 용액이 방사되기 전에 중력에 의해 방울로 떨어지는 현상이 발생하여 불규칙한 섬유상을 형성함. 토출량이 적은 경우 - 하전된 needle을 통과하는 용액의 양이 너무 적어서 산발적인 전기방사가 발생 하게 되어 불규칙한 섬유상을 형성함.2. 전기 방사 공정 변수(4)_ 공정적인 요인(속도의 영향)토출량의 영향Polyurethane Membrane Coating on Polyester Fabric Using Electro Spinning Apparatus 학위논문(석사)-- 숭실대학교 대학원 : 유기신소재.파이버공학과 2011. 2Voltage: 7.5 kVVoltage: 15 kVVoltage: 20 kVSEM photographs of PU fibers electrospun at different voltage, and TCD of 15 cm using 17.5 wt% PU solution with DMF:acetone=6:5.- 25kV 이상의 전압에서는 전하 가속 현상에 의해 너무 빠른 속도로 방사가 진행되어 지며 용매가 다 휘발되지 못함.전기장의 영향2. 전기 방사 공정 변수(5)_ 공정적인 요인(전기장의 영향)온도 - 온도는 용매의 증발에 영향을 주며 높을 경우에는 집적된 고분자 섬유가 녹아 고분자 형상이 평평해짐. 습도 - 습도가 높을 경우 전기장의 공기 내 수분에 의하여 전기장의 형성이 불규칙해 지며 형성된 섬유상이 녹아서 원래의 모습과 달라지게 됨.2. 전기 방사의 기타영향(5)_ (온도, 습도의 영향)Thank yoow}

공학/기술| 2013.11.26| 17페이지| 3,000원| 조회(1,920)

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이차전지 PPT 발표자료

이 차 전 지1. 전지의 종류2차전지의 종류 (1)-양극판 :과산화납(PbO₂) -음극판 :해면상납(Pb) -전해액 :묽은황산(H₂SO₄) -특장점 ㆍ화학 반응이 상온에서 일어나므로 위험성이 적다 ㆍ가격이 저렴하고 가격에 비해 신뢰성이 크다. ㆍ에너지 밀도가 적고(40Wh/Kg)수명이 짧으며 충전시간이 길다.2차전지의 종류 (2)-양극판 :니켈산화물을 주로하는 전극 -음극판 :수소합금을 주로하는 얇은 판상의 전극 -전해액 :수산화칼륨의 수용액 -특장점 ㆍ빠른 급속충전 ㆍ넓은 온도범위에서 사용가능 ㆍ에너지 밀도가 적고(40Wh/Kg)수명이 짧으며 충전시간이 길다. ㆍ동일규격의 니켈카드뮴전지에 비하여 1.7배(1200mAh)이다.연축전지니켈수소전지2차전지의 응용분야리튬이차전지 (1)리튬이온이차전지의 장점▶ 에너지 밀도 : 무게당 에너지가 기존 전지에 비하여 월등, 순간 고출력 파워 및 에너지 저장능력이 탁월 ▶ 짧은 충전시간: 충전시간이 수초로 전자기기 메모리 백업용으로 이용가능 ▶ 광범위한 사용용도: 저온에서 화학반응 속도, 이온의 반응속도 없음.높은 동작 전압, 작고 가볍고 긴 수명, 작은 자기 방전, 우수한 충 방전 사이클, 메모리 효과가 적음(니켈계열전지와 비교)▶ 화학에너지와 전기에너지의 가역적 상호변환을 이용해 충전과 방전을 반복할 수 있는 화학전지를 말한다• 리튬이온이 양극에서 음극으로 이동하는 것이 충전(전력 저장)이고, 방전(전력사용)은 리튬이온이 음극에서 양극으로 이동• 리튬이온전지(Lithium Ion Battery)는 리튬염 전해액을 사용하는 이차전지로 양극활물질, 음극활물질, 분리막, 전해액 및 용기로 구성리튬이차전지 (2)이차전지의 정의구성 및 소재• 리튬 이온의 물질 상태가 양극과 음극에서 서로 다르며, 이로 인한 물질의 고유 에너지 상태가 발생되며,전위차에 의해 전자가 이동 (높은 곳에서 낮은 곳으로), 전류(전기)가 발생리튬이차전지의 제작과정▶ 양극활물질은 리튬전지 소재비의 35%를 차지하는 핵심소재로 금 속 염의 구성 성분에 따라 LCO, NCM, NCA, LMO 및 LFP 등으로 구분 • LCO 에너지용량과 수명특성양호, 원가절감과 안정성문제 NCM대체 • NCM, NCA는 LCO 코발트 성분 일부를 니켈과 망간 및 알루미늄으로 대체 한 삼원합금물질 • LMO는 LCO 대비 에너지 용량이 낮음, NCM과 일정한 비율로 혼합, 전기차용 리튬전지에 사용, 작동온도가60℃ 이상에서 전해액에 용해, 구조적 불안정성 • LFP는 원재료가 가장 저렴, 안전성 우수, 순도 및 전기전도도개선 필요양극활물질의 종류 (1)음극활물질의 종류 (2)음극활물질 적용 현황음극활물질의 종류 (1)▶ 종류 : 인조흑연, 천연흑연 • 이론용량 374mAh/g • 현재 상용화된 소재는 360mAh/g 수준으로 향후 용량 향상은 기대하기 어려움 • 인조흑연은 일본 기업 장악 ▶ 기술개발 동향 • 천연흑연을 개질한 저가 소재 적용 활발 • 국내 업체도 천연흑연에 기반한 소재 개발▶ 종류 : 하드카본, 소프트카본 • 사용 전구체와 열처리 온도에 따라 용량 상이 • 흑연화가 가능한 소재를 소프트카본이라 부름 • 결정화도가 낮은 탄소재료, 리튬이온 출입이 용이하여, 고출력용이나, 방전용량이 작음. ▶ 기술개발 동향 • HEV용 리튬이차전지에는 hard carbon 적용 • PHEV/EV 등 에너지밀도가 높은 시스템은 흑연을 주 재료 로 하고, 하드카본과 소프트카본의 혼합 전극에 대한 개 발 진행 중고온카본저온카본▶ 음극활물질은 인조흑연계, 천연흑연계, 저결정성 탄소계 및 금속계 등으로 구분 ▶ 소프트 카본은 고출력 특성이 우수하며, 흑연은 결정화도가 높아 고용량임. ▶ 고용량과 고출력특성을 동시 만족하기 위해 두 소재의 혼합 기술이 활발히 진행중임.흑연소프트카본• 리튬염 중에서 간단한 구조를 가진 LiF나 LiCl 등은 상업적으로 적용되지 않고, 음 이온의 크기가 크고 이온전도도가 우수한 LiPF6를 상업용 전해액의 산업표준으로 사용• 전해액에는 전지의 수명 향상과 안정성 확보를 위해 다양한 종류의 유기 첨 가제가 사용 (과충전시 발화억제: Biphenyl, Cyclohexylbenzene, 2,4-Difluoroanisole)2차전지 전해질▶ 리튬이온전지 전해액은 유전율‧ 점도가 높은 고리형 카보네이트(CyclicCarbonate)계와 유전율‧점도가 낮은 사슬형 카보네이트(Chain Carbonate)계가 혼합된 공용매에 전해질인 리튬 염을 일정 농도로 용해하여 제조1) Thickness : 얇을수록 에너지 밀도가 큼, 전지 용량과 용도에 따라 선택, 10~25 mm 2) Porosity : 공극율이 높을수록 전해액 함유량이 증가하고 이온 전도가 용이함, 35~50 % 3) Pore size : 기공 크기가 작을수록 내부단락에 안전함(Li dendrite, 전극 이물질 등), 0.01~0.50 mm 4) Tortuosity : 낮을수록 전지 성능에 유리, 높을수록 안전성에 유리, 1.5~3.5 5) Wettability : 유기 전해액에 대한 충분한 젖음성이 요구됨 (싸이클 특성과 연관됨) 6) Chemical Stability : 산화 및 환원 분위기에서 안정, 유기 용매에서 안정해야 함 7) Mech. Strength : winding시 찢김 및 파열 방지, MD 방향 인장강도 1,000 kgf/cm2 이상 8) Puncture Strength : 내부단락 억제, 300~500 gf 9) Thermal Stability : 고온에서 낮은 수축율, 통상 90 oC 1시간 보관 시 5 % 이하의 변형 요구 10) Shutdown : 전지 과열 시 미세 기공 폐쇄 기능 11) Meltdown : 추가적인 온도 상승에도 필름형태 유지분리막의 기본특성 및 요구 사항2차전지 분리막 (1)분리막의 용도▶ 전지의 음극과 양극을 물리적으로 분리 (전기적 단락 방지, 두께 : 10 ~ 25 mm) • 이온의 통로 제공 (미세다공성 막) • 전지의 안전성 부여 (Shut Down 및 Melt Down 방지)▶ 리튬이온전지의 성능을 그대로 유지하면서, 전해액에 대한 친화성, 기계적 특성 및 고온안정성이 필요.• 폴리올레핀 막은 100 ℃ 이상의 온도에서 극심한열 수축 거동을 보임으로써, 양극과 음극 사이의 단락을 일으키는 원인이 되고 있음. • 고온에서 분리막의 meltdown을 막아주며, 근본적인 전지의 단락을 방지함으로써 전지의 발화 또는 폭발을 억제하기 위한 분리막의 안전성 이 요구됨 • 폴리올레핀 분리막은 재질 특성상 소수성을 나타내어 전해액에 대해 친화성이 낮고, 전해액 누액 가능성이 있으며, 물리적 파열 특성이 취약 하여 전지 내부 이물질에 의해 전지 내부 단락이 쉽게 발생하는 단점을 지니고 있음2차전지 분리막 (2)▶ ceramic(Al2O3/SiO2) coating on PET non woven support분리막의 종류 및 문제점Evonik사 Separion의 구조도• hydrophilic, porosity 40 % • stable up to 210 oC고안정성 분리막{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2013.11.26| 14페이지| 3,000원| 조회(1,320)

전지, 리튬전지, 2차전지, 리튬이온, 이차전지, 건전지, 리튬이차전지, 리튬이온 이..

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에어필터에 대한 발표자료 입니다.

필터 (Filter)에어필터의 종류필터 (Filter) 란?· 필터의 역할은 유동체 중에 포함된 다양한 크기의 고체나 액체물질 입자들 중에서 원하는 크기 이상의 물질을 통과를 차단시켜 유동체내에 포함된 고체입자의 크기와 수를 제한하는 것을 말함 환경정책기본법시행령에는 미세입자 크기가 10um이하의 먼지로 연간 평균치 50ug/m3이하 24시간 평균치 100ug/m3이하로 기준▶ 정의 및 목적▶ 필터의 적용분야반도체 제조공정 의료분야 클린룸시설· Air Filter는 먼지, 오염물질, 곰팡이 그리고 박테리아와 같은 공기 중 입자성 물질들을 제거하기 위해 사용되는데, 특히 Air Quality가 중요한 빌딩 정화시스템, internal combustion engines, gas compressor, diving air compressor, gas turbins 그리고 기타 등등의 곳에서 사용된다.필터 요구사항필터 요구사항입자 포집능력 : Life Time (DHC) 효율: Efficiency (Penetration) 압력손실: Pressure Drop 최대 사용 압력 최대 사용 온도 강도 마찰저항 화학적 저항 크린성 절곡성 여재 박리성 가격: Cost 기능성: 항균, 난연, 발수등 Rohs 물질 무에어필터 포집 이론▶ 관성효과분진의 입경(질량)이 상대적으로 커서 충분한 관성력이 있을 때 유선과 관계없이 관성에 의하여 입자는 섬유에 충돌 부착하게 됨. - 입경, 여과속도가 클때 이 효과는 나타남▶ 차단효과▶ 확산효과분진의 입경이 0.1чm이하인 아주 작은 입자는 유선에 따르지 않고 자체적으로 브라운 운동, 즉 무작위 운동을 하게 된다. 결과적으로 자체적으로 움직이던 미세 입자는 여과재를 구성하는 개개 섬유와 접촉 포집 됨. - 입자 여과속도가 작을 때 이 효과는 나타남.입자가 관성충돌이 일어나는 입자보다 작아서 관성력이 약하기 때문에 유선을 따라 섬유에 접근한다. 이때 분진의 중심과 섬유표면과의 거리가 분진반경보다 짧으면 이 분진은 섬유에 부딪혀 섬유에 흡수된다. efilter)· 비교적 입자가 큰 분진의 제거용으로 사용되며 중성능 필터의 전단에 설치하여 FILTER의 사 용기간을 연장시키는 역할을 함. · PRE FILTER의 선택여부가 중성능 FILTER의 수명을 좌우하므로 실적으로는 매우 중요한 역할을 함. · PRE FILTER는 미세한 오염입자의 제거효과는 없으므로 중량법에 의 한 효율을 기준으로 함.· MEDIA는 난연성 부직포 소재로 화재의 위험성이 적음. · MEDIUM(2차), HEPA(3차) FILTER의 수명을 연장시켜 주는 역할도 함. · MEDIA가 절곡 형으로 제작되는 경우는 여과면적 및 포집 효율이 크며 수명도길어 경제적임. · PANNEL TYPE일 경우 MEDIA 교체가 용이하며, 관리유지비가 적어 경제적임.▶ 특징▶ 용도▶ 효율· 통상적으로 10㎛이상의 분진을 포집. · 중량법(AFI) 80％ 이상의 포집 효율을 갖음.중성능필터(Medium filter)· MEDIUM FILTER는 고성능 FILTER의 전 처리용으로 사용되며 빌딩 A.H.U에는 FINAL FILTER로 널리 사용됨. · 효율은 비색법으로 나타 내며 65%,85%,95%가 많이 쓰임. · 여재의 종류는 BIO SYNTHETIC FIBER, GLASS FIBER 등이 있으나 최근에는 GLASS FIBER (유리섬유)에 발암물 질이 내포되어 있다하여 BIO SYNTHETIC를 주로 널리 사용함, 종류에는ULTI, CELL, BAG, SLIM-TYPE등이 사용되고 있음.▶ 용도Medium filter unit 기본성능 – RS K 002ASHARAE 52.2-1999환기용 에어필터유닌 시험방법:중량법고성능 HEPA 필터· 분진입자의 크기가 비교적 미세한 분진의 제거용으로써 사용되며 주로 병원 수술실, 반도체LINE의 CLEAN ROOM 시설, 제약회사 등에 널 리 제작하여 사용함. · FILTER의 TEST는 D.O.P TEST(계수법)로 측정 하여 0.3um 기준 99.97%이상의 것을 HEPA FILTER라고 한다.▶ 용도) 방사성 에어로졸용 HEPA filters 성능평가장치· Ultra Low Penetration Air의 약자로 ABSOLUTE FILTER ULPA FILTER 라고 부르며, 이 FILTER에도 굴곡이 있어서 겉보기에 면적의 15∼20배 여과면적을 갖고 있으며 이 FILTER는 99.997%의 효율을 갖음. · HEPA FILTER 는 일반적으로 가스상 오염물질을 제거 할 수 없지만 초고성능 FILTER 는 담배연기 같은 입자에 흡착 혹은 흡수되어 있는 가스를 소량 제거 할 수 있음.ULPA 필터 전기집진식 필터▶ ULPA 필터▶ 전기집진식 필터· 하전된 입자를 절연성섬유 또는 플레이트에 집진하는 일반형 전기 집진 기(Charged Media Electric Air Cleaner) 와 강한 자장을 만들고 있는 하전부와 대전한 입자의 반발력을 이용하는 집진부로 된 2단형 전기집 진기(Ioinzing Type Electronic Air Cleaner)가 있다. 2단형 전기집진 기 는 압력 손실이 낮고 담배 연기 등의 제거 효과가 있다. 효율은 비색법 : 90%이상이다.· 일반적으로 여러 가지 가스상 오염물질(악취)를 제거하는데 사용됨. 활성탄은 유황산화물, 이산화질소, 탄화수소 등 여러 가지 방향성물질 을 함유한 가스를 90% 이상 흡착할 수 있으나 분진 등 입자가 클 경우에는 제거 효과가 없다.활성탄소 필터▶ 특징· Polyester Fiber에 카본을 입힌 것으로 보편적으로 널리 사용되고 있음.10nm▶ 용도 · 식품가공, 화학용제작업, 유기용제작업, 페인트 및 도장 작업등에서 사용 · 산업체 및 배출시설에서 발생한 부식가스 제거▶ 활성카본에 오염물질이 흡착되는 단계 1) 피흡착질분자들이 흡착제(활성카본) 외부 표면으로 이동 2) 피흡착질이 활성카본의 거대세공, 중간세공을 통해 확산, 3) 확산된 피흡착질이 미세공 내부표면과 결합 또는 미세공에 채워지는 단계에어필터의 평가방법▶ 분진포집효율(collection efficiency): 중량법· 사무소, 빌딩,격으로 계산 하는 방법중량법 포집효율(%) = [m1/(m1+m2)]х100m1 : 시험필터의 포집된 분진중량 m1 : 후미 필터에 포집된 분진중량시험항목: 압력손실(Pressure Loss), 분진포집율(Collection efficiency), 분진포집중량(Collection weight)에어필터의 평가방법· 사무소, 빌딩의 회수공기에 함유된 담배연기 같은 미세입자를 제거하는 고성능필터의 성능을 측정 하는 시험법, 시험 필터 전후에 분진을 포함한 공기의 일부를 여지에 공급하여 빛을 쬐어서 통과한 양을 측정, 분진의 양에 따라 투고광의 양이 변하므로 투과광 양을 필터의 상류, 하류측에서 측정하 여 효율을 계산한다. 분체는 JIS 11종을 사용, 투과광 양은 OD(광학밀도)로 표시OD=log l0 / l 비색법 포집효율(%)=[l-(OD”하 / OD 상)]X 100OD” 하 : 하류측의 OD값 OD 상 : 상류측의 OD값▶ 분진포집효율(collection efficiency): 비색법(NBS시험법)에어필터의 평가방법· 초고성능 필터(HEPA)의 포집 효율을 측정하는 시험법. 시험분체는 JIS-14종의 분경 0.3um HOT DOP(Di-Octyl Phthalate)로써, 이를 분산시켜 필터의 상 류측으로 보내고 검출기에 의해 상류측과 하류측의 농도를 측정, 포집 효율 산출DOP 포짐효율(%)= [ 1-(C2 / C1)]x 100C2 = 하류측 에어로졸 농도 - C2 = 상류측 에어로졸 농도▶ 분진포집효율(collection efficiency): 계수법(DOP시험법)에어필터의 평가방법· 시험 Air Filter의 정격 풍량으로 풍량을 조성하고, 시험 Filter 상류의 압력(PI)과 시험 Filter 하류의 압력(P2)을 측정하여 표시함.▶ 압력손실 (Pressure Loss)· 통과하는 풍속의 증가에 따라 압력손실도 비례하여 증가 함.압력손실 (mmAq) = P1 - P2▶ LEAK TEST· 시험 Air Filter에 면속 0.4~0.5m/sec로 풍량을 착상태를 확인 Test하는 방 법 (SCAN TEST법)일반적으로 Filtration이란 유체로부터 2종류 이상의 component를 분리하는 것을 의미하는데, 일반 필터의 개념은 유체로부터 용해되지 않은 입자(고체)를 분리하는 것을 말함. 반면에 Membrane 필터의 개념은 일반여과의 개념보다 훨씬 미시적인 부분에 있어서 액체에 용해되어 있는 용질(dissolved solids)이나 혼합기체의 분리까지도 가능한 특별한 기능이 포함되어 있다▶ 정의기타 필터 (액체필터)▶ 분리 메커니즘에 따른 분류▶ 입자의 크기 성능 따른 분류정밀여과막(MF, micro filtration) - 한외여과막(UF, ultra filtration) - 나노여과막(NF, nano filtration) - 역삼투막(RO, reverse osmosis)다공질막(porous membrane) : 체거름효과(sieve effect) 비다공질막(nonporous or dense membrane) : 용해 및 확산효과기타 필터 (액체필터의 종류)▶ 액체 처리 필터의 종류 및 특징개요장점단점Deadend(전량)여과• 회수율이 높음(거의 100%) • 소형화 가능 • 저가 • 역세정, 약액 세정 필요 없음• 필터의 교환빈도가 높다 • 불용성 물질 함유량이 높으면 사용 불가Cross flow 여과• 필터의 메인터넌스 빈도 낮음 • 불용성 물질 함유량이 높아도 사용 가능 • 점성이 있는 액체에도 사용 가능 • 역세정, 약액 세정으로 재생 가능• 회수율이 낮다 -여과와 농축수로 분리되기 때문 • 농축수 처리가 필요 • 장비가 복잡, 대형 • 다소 고가▶ Cross flow filtration Crossflow filtration으로 주로 UF이하의 여과영역에서 적용되며, Spiral wound, Tubular,등의 모듈이 이에 해당된다. 필터의 수명이 길다는 것이 장점이며, 유과유량 및 농축수문제가 단점이다.▶ Dead-end filtration Dead-end filtration 으로 주로 MF ghow}

공학/기술| 2013.11.26| 19페이지| 2,500원| 조회(639)

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