• 제목/요약/키워드: $\delta$-alumina

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침전법으로 합성된 알루미나 분말을 이용한 세라믹 분리막 제조에 관한 연구(I) (Characteristics on ceramic membrane of alumina synthesized by precipitation method(I))

  • 박신서;서규식;김철홍;신민철;이희수;엄우식;이재훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.113-118
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    • 1999
  • $AlCl_3{\cdot}6H_2O$를 출발원료로 침전법에 의해 알루미늄 수화물을 합성하였다. 용액의 pH에 따라 amorphous, boehimite, bayerite, nordstrandite 상을 얻었고, 수산화 알루미늄은 열처리 온도가 증가함에 따라 $\gamma$, $\delta$, $\theta$를 거쳐${\alpha}-Al_2O_3$로 전이되었으며, 입자크기도 증가하였다. ${\gamma}-Al_2O_3$ 를 담금피막법(dip-coating method)으로 중간층 위에 코팅하였고, 비교를 위해 비지지체 분리막도 준비하였다. 지지체 분리막은 작은 입자(grain)들로 구성된 다공질 구조(porous structure)를 나타내었지만, 비지지체 분리막에서는 상호 연결된 큰 입자(grain)들이 나타났다. 지지체 분리막에서 보다 비지지체 분리막에서 결정립 성장이 명백하게 나타났다.

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알루미늄 에칭액으로부터 베마이트 분말 합성 (Synthesis of boehmite powder from aluminum etching solution)

  • 박영수;위인희;조우석;김진호;황광택
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.286-290
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    • 2012
  • 알루미늄 에칭 폐액으로부터 boehmite(AlOOH) 분말을 합성하였다. 폐액에서 침전되어 있는 결정상은 gibbsite ($Al(OH)_3$)였으며, 산을 이용하여 pH를 조절한 결과 pH가 7~8 영역에서 boehmite 결정상이 얻어졌다. 침전 분말에 남아 있는 Na 이온을 제거하고자 세척공정을 진행하여 boehmite 분말을 얻었다. 합성한 분말의 평균입경은 약 40 nm이었다. 또한 열처리 온도가 증가함에 따라 boehmite는 ${\gamma}-Al_2O_3$${\delta}-Al_2O_3$, ${\Theta}-Al_2O_3$를 거쳐 ${\alpha}-Al_2O_3$ 결정상으로 상전이가 일어났다.

졸-겔법에 의해 제조된 알루미나 여과막의 미세구조 변화 (Change of microstructure at alumina membrane fabricated using sol-gel method)

  • 정훈;황광택
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.34-34
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    • 2003
  • 산업의 발달로 인하여 자원재활용의 문제와 환경 오염 방지와 더불어 에너지 절약에 대한 중요성이 확대되면서 분리 고정을 이용한 환경 오염 방지 및 에너지 절약에 대한 관심이 확대되었다. 세라믹 필터는 열악한 환경에서의 적용 그리고 에너지 소모가 적은 장점을 가지고 있다. 여러종류의 재료들 중에서 기공의 제어가 용이한 알루미나 여과막은 보에하미트(${\gamma}$-AlOOH) 분말과 금속 알콕사이드(ATSB, aluminum tri-sec butoxide)를 사용하여 간단하게 제조할 수 있다. 알루미나는 열처리 론도에 따라 $\alpha$-A1$_2$O$_3$ 결정상 뿐만 아니라 몇 가지 준안정한 결정구조를 가진다. 보에마이트(${\gamma}$-AlOOH)는 45$0^{\circ}C$ 근처에서 미세한 기공을 가진 ${\gamma}$-A1$_2$O$_3$로 상전이 되는 것으로 알려져 있고, 120$0^{\circ}C$보다 낮은 온도에서 열처리하게 되면 미세구조의 변화는 일어나지 않고 약간의 입자 성장만을 수반하는 $\delta$-A1$_2$O$_3$ 또는 $\theta$-A1$_2$O$_3$으로 상전이가 일어난다. $\alpha$-A1$_2$O$_3$로의 상전이는 기공 크기의 변화와 vermicular구조를 가지는 비정상적인 입자성장을 수반하게 된다. 여과막은 기공크기와 분포를 제어하는 것이 매우 중요하므로, 상전이와 미세구조의 변화를 이해하는 것은 중요하다.

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고분자 P123와 란탄이 도핑된 알루미나의 특성 연구 (Characterization of Alumina Doped with Lanthanum and Pluronic P123 via Sol-Gel Process)

  • 정미원;이미회
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.297-302
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    • 2008
  • To direct the evolution of nanostructure and immobilize ${\gamma}-Al_2O_3$ catalyst, nanocrystalline La-doped-$Al_2O_3$ powder were prepared by the sol-gel process with addition of an amphiphilic block copolymer template (pluronic P123: $(poly(ethyleneoxide)_{20}-poly(propyleneoxide)_{70}-poly(ethyleneoxide)_{20})$. The dried gel is amorphous, whereas heating at temperature above $700^{\circ}C$ leads to the formation of nanocrystalline ${\gamma}$ and ${\delta}-Al_2O_3$ and these two phases is kept until $1100^{\circ}C$. ${\alpha}-A1_2O_3 $starts to form at $1200^{\circ}C$ with $LaAl_{11}O_{18}$. The surface morphology and crystal structure has been observed by field emission scanning electron microscope (FE-SEM) and X-ray diffraction (XRD). Solid state $^{27}Al$ MAS NMR indicates two types of local environment, i.e. octahedral and tetrahedral sites. The surface area and pore size was compared among these powders using the BET nitrogen adsorption measurements.

충격하중을 받는 금속복합재료의 동적변형거동에 관한 연구 (Dynamic Deformation Behavior of Metal Matrix Composites Under Impact Loading)

  • 김문생;이현철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권7호
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    • pp.1772-1782
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    • 1993
  • The characteristics of metal matrix composite under dynamic tension at high strain rates up to the order of $10^3/sec$ is studied by using newly developed apparatus. The composite material processed in this research is aluminum-alumina metal matrix composites, arid fabricated by compocasting with the fiber volume fraction from 5 to 20%. The whisker and matrix material used in this paper were ${\delta}-Al_2O_3$ and Al-6061, respectively. The mechanical tests performed in this research are low and high strain rate tensile test. At low strain-rate tensile test, the modulus of elasticity and the ultimate tensile strength of the composites were improved about 77 pct. and 55 pct., respectively comparing with the unreinforced materials. At strain-rate from $10^{-3}\;to\;10^3/s$, the effect of strain-rate on the modulus, ultimate strength, flow stress is determined. Also the effect of strain rate on the modulus, ultimate tensile strength, flow stress and elongation to failures were investigated.

자기제 현수애자의 미세구조분석과 유전특성에 관한 연구 (A Study on the Microstructure Analysis and Dielectric Properties of Porcelain Suspension Insulators)

  • 김찬영;김주용;송일근;이병성
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제48권9호
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    • pp.641-647
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    • 1999
  • The paper provides the results of microstructure analysis and dielectricproperties of porcelain suspension insulators. The evaluation of characteristics was also made as a function of the manufacturers and fabricated years for the experimental specimens which had been used in real distribution lines. Even though the series A contained higher alumina contents than the series B, the densification of series A was lower than that of series B, resulting from much porosity. The microstructure investigation confirmed that series A had much porosity than series B. The series A contained quartz $(SiO_2),\; mullite\; (Al_6Si_2O_{13}),\; corundum(Al_2O_3),\; and cristobalite\; (SiO_2)$ phases. However, the series B had no cristobalite phase which had very high thermal expansion coefficient. Also, the tan$\delta$of series A was more abruptly increased than that of series B as increasing temperature. The elevated temperature may make much expansion of cristobalite crystal than other crystals, resulting in crack and puncture inside cap during the summer days.

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ZrO2가 코디어라이트-뮬라이트 세라믹스의 기계적 강도 및 내열충격성에 미치는 영향 (Effects of ZrO2 Addition on Mechanical Strength and Thermal Shock Resistance of Cordierite-Mullite Ceramics)

  • 임진현;김시연;여동훈;신효순;정대용
    • 한국재료학회지
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    • 제28권12호
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    • pp.719-724
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    • 2018
  • Cordierite composed of an alumina-silica-magnesia compound has a low coefficient of thermal expansion(CTE) and excellent thermal shock resistance. It also has a low dielectric constant and high electrical insulation. However, due to low mechanical strength, it is limited for use in a ceramic heater. In this study, $ZrO_2$ is added to an 80 wt% cordierite-20 wt% mullite composition, and the effect of $ZrO_2$ addition on the mechanical strength and thermal shock resistance is investigated. With an increasing addition of $ZrO_2$, cordierite-mullite formed $ZrO_2$, $ZrSiO_4$ and spinel phases. With sintering conducted at $1400^{\circ}C$ with the addition of 5 wt% $ZrO_2$ to 80 wt% cordierite-20 wt% mullite, the most dense microstructure forms along with an excellent mechanical strength with a 3-point flexural strength of 238MPa. When this composition is quenched in water at ${\Delta}T=400^{\circ}C$, the 3-point flexural strength is maintained. Moreover, when this composition is cooled from $800^{\circ}C$ to air, the 3-point flexural strength is maintained even after 100 cycles. In addition, the CTE is measured as $3.00{\times}10^{-6}{\cdot}K^{-1}$ at $1000^{\circ}C$. Therefore, 80 wt% cordierite-20 wt% mullite with 5 wt% $ZrO_2$ is considered to be appropriate as material for a ceramic heater.

충주광산 지역 계명산층의 텅스텐 스카른화작용 (Skarn Formation in Metamorphic Rocks of the Chungju Mine Area)

  • 김근수;박맹언
    • 자원환경지질
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    • 제28권3호
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    • pp.185-197
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    • 1995
  • 충주 광산 지역은 계명산층과 이를 관입한 중생대 화강암질 암석으로 구성되며, 이들 화강암질 암석중 백악기초(134 Ma) 흑운모 화강암과 계명산층을 구성하는 석영-운모 편암의 접촉부에서 회중석을 수반하는 스카른 광상이 산출된다. 스카른은 구성광물의 공생 특성과 주 구성광물의 양적인 비에 의해 석류석 스카른대, 규회석 스카른대, 녹염석 스카른대 및 녹니삭 스카른대로 분류된다. 석류석의 화학조성은 초기 순수한 안드라다이트 (>Ad96)에서 후기 알루미늄 함량비가 증가하는 안드라다이트-그라슈라(Ad~50)로 점이적인 변화를 나타내며, 녹염석은 $Fe^{3+}$ 의 함량비가 높은 고용체 상(Ps=35)에서 암루미늄 함량비가 높은 고용체 상(Ps=25)으로 변화하는 양상을 띤다. 광물 공생 및 화학 조성상의 특징으로 볼 때 스카른화 작용은 Ca와 Fe의 활동도가 흑운모 화강암의 접촉부에서 높고 Al, Mg, K 및 Si 활동도는 석영-운모 편암내에 발달되는 스카른에서 증가하는 경향을 나타낸다. 녹염석 스카른대에서 산출되는 회중석의 유체포유물 균질화 온도는 $300{\sim}380^{\circ}C$ 이며 NaCl 상당 염농도는 3-8wt. %로, 석영 및 녹염석 유세포유물 균질화 온도는 $300{\sim}400^{\circ}C$이다. 후기 녹니석 스카른대내에서 수반되는 황화광물의 황 동위원소비는(${\delta}^{34}S$) 황철석 $9.13{\sim}9.51%_{\circ}$, 방연석 $5.85{\sim}5.96%_{\circ}$이며, 공존하는 황철석-방연석 광물쌍에 의한 동위 원소 지질온도는 $283{\pm}20^{\circ}C$이다. 이산화탄소 몰분율($X_{CO_2}$)은 $L-CO_2$가 관찰되지 않으며 $H_2O$ 풍부한 유체포유물로 구성되고 있는점과, 안드라다이트 및 규회석의 광물공생 특성과 대비하여 볼때 약 0.01로 추정된다. 광물공생 및 화학조성, 상 안정 관계, 유체포유물 연구, 동위원소 지질온도계등의 연구 결과에 의해 충주광산 지역 스카른화 작용은 $400{\sim}260^{\circ}C$ 온도 조건과 산소분압이 감소($fo_2=10^{-30}{\sim}10^{-25}$)하는 환경에서 진행되었으며, 텅스텐 광화작용은 이러한 스카른 형성 과정 중 온도의 감소($350^{\circ}C$)와 산소분압이 감소($fo_2=10^{-27}$) 하는 조건에서 수반되었다.

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