• 제목/요약/키워드: $Al_2O_3

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마이크로파 혼합 가열에 의한 $Al-Al_2O_3$ 분말성형체의 산화와 소결 (The Oxidation and Sintering of $Al-Al_2O_3$ Powder Mixture by using Microwave (Hybrid) Heating)

  • 박정현;안주삼
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.331-340
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    • 1995
  • Microwave (Hybrid) Heating (MHH) was used to oxidize and sinter Al-Al2O3 powder mixture. For 25 v/o Al specimen and 35 v/o Al specimen, the total processing to produce low-shrinkage reaction bonded alumina was carried out within 1 hour even though conventional furnace process took more than 10 hours. Compared with conventional fast firing process, MHH process increased more than 40% oxidation at the same temperature, and these high oxidation rates were thought to be caused by the surface ohmic current on Al particles.

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${\gamma}-Al_2O_3$$SiO_2$에 입혀진 산화 구리의 승온 환원 (Temperature-Programmed Reduction of Copper Oxide Supported on ${\gamma}-Al_2O_3$ and $SiO_2$)

  • 이화경;한종수;조민수;이계수;전학제
    • 대한화학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.415-422
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    • 1986
  • ${\gamma}-Al_2O_3$$SiO_2$에 입혀진 CuO계에서 지지체와 금속과의 상호 작용을 X선 회절법과 승온 환원법으로 연구했다. CuO/${\gamma}-Al_2O_3$계의 CuO X선 회절 피크는 구리의 농도가 약 5.0wt % 이상일 때 관찰될 수 있었으며 CuO/$SiO_2$계에서는 2.5wt%의 구리 함량에서도 볼 수 있었다. CuO/${\gamma}-Al_2O_3$의 수소에 의한 승온 환원 실험에서는 145${\circ}C$, 185${\circ}C$, 210${\circ}C$, 그리고 250${\circ}C$부근에서 네개의 주 피크가 나타났으며 CuO/$SiO_2$의 경우는 425${\circ}C$에서의 작은 피크와 함께 250${\circ}C$에서 큰 피크가 나타났었다. 1000${\circ}C$에서 소성시킨 CuO/${\gamma}-Al_2O_3$의 Cu$Al_2O_4$에 대한 승온 환원 피크들과 145${\circ}C$, 200${\circ}C$ (185${\circ}C$, 210${\circ}C$), 250${\circ}C$ 부근의 피크들을 비교해 보면 그들은 각각 ${\gamma}-Al_2O_3$와 상호작용하는 CuO격자에 있는 $Cu^+$이온, ${\gamma}-Al_2O_3$의 결함 자리들에 존재하는 $Cu^+$이온, 그리고 입자가 큰 CuO층에 있는 $Cu^{2+}$이온에 대응시킬 수 있었다. 이러한 결과들로 부터 CuO/${\gamma}-Al_2O_3$계에서는 지지체와 금속간에 상당한 상호작용이 있으며 이 상호 작용이 CuO/${\gamma}-Al_2O_3$계의 $Cu^{2+}$이온을 안정화 시킴을 알 수 있었다.

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Mn-Cu/Al2O3 촉매 상에서 NO, CO 및 CH4 동시 산화 (Simultaneous Oxidation of NO, CO, and CH4 over Mn-Cu/Al2O3 Catalyst)

  • 정지은;이창용
    • 공업화학
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    • 제35권1호
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    • pp.1-7
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    • 2024
  • NO, CO 및 CH4의 동시 산화를 위한 4 종의 Mn-M/Al2O3 (M = Cu, Fe, Co, Ce) 촉매를 제조하여 산화 활성을 비교하고, 동시 산화활성이 가장 높은 Mn-Cu/Al2O3 촉매에 대해 XRD, Raman, XPS, O2-TPD 분석을 수행하였다. XRD 분석 결과, Mn-Cu/Al2O3 촉매에서는 담지된 Mn과 Cu는 복합산화물로 존재하였다. Raman 및 XPS 분석을 통해 Mn-Cu/Al2O3 촉매는 Mn-O-Cu 결합의 형성 과정에서 Mn 이온과 Cu 이온 간의 전자 수수가 일어남을 알 수 있었다. XPS O 1s 및 O2-TPD 분석을 통해 Mn-Cu/Al2O3 촉매는 Mn/Al2O3 촉매에 비해 이동성이 우수한 흡착산소 종이 증가했음을 알 수 있었다. Mn-Cu/Al2O3 촉매의 높은 동시 산화 활성은 이러한 결과에 기인한다고 판단된다. Mn-Cu/Al2O3 촉매 상에서 NO는 CO와 CH4 산화를 촉진하지만, NO 산화는 억제되었다. 이는 NO로부터 산화된 NO2가 CO 및 CH4의 산화제로 사용되었기 때문이라고 추측된다. CO와 CH4의 산화 반응은 경쟁하지만 촉매 활성 온도가 다르기 때문에 그 효과가 두드러지지 않았다.

PECS에 의해 제조된 $Al_2O_3$/5vol.%Cu 나노복합재료의 파괴인성 (Fracture Toughness of $Al_2O_3$/5vol.%Cu Nanocomposites Fabricated by PECS)

  • 민경호;홍대희;김대건;김영도;문인형
    • 한국분말재료학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.149-153
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    • 2000
  • In this study, the fabrication of $Al_2O_3$/5vol.%Cu nanocomposite and its mechanical property were discussed. The nanocomposite powders were produced by high energy ball milling of $Al_2O_3$ and Cu elemental powders. The ball-milled powders were sintered with Pulse Electric Current Sintering (PECS) facility. The relative densities of specimens sintered at $1200^{\circ}C$ and $1250^{\circ}C$ after soaking process at $900^{\circ}C$ were 96% and over 97%, respectively. The sintered microstructures were composed of $Al_2O_3$ matrix and the nano-sized Cu particles distributed on grain boundaries of $Al_2O_3$ matrix. The nanocomposite exhibited the enhanced fracture toughness compared with general monolithic $Al_2O_3$. The toughness increase was explained by the crack deflection and bridging by dispersed Cu particles.

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THE PARTIAL COMBUSTION OF METHANE TO SYNGAS OVER PRECIOUS METALS AND NICKEL CATALYSTS SUPPORTED ON -γAL2O3 AND CEO2

  • Seo, Ho-Joon
    • Environmental Engineering Research
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    • 제10권3호
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    • pp.131-137
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    • 2005
  • The catalytic activity of precious metals(Rh, Pd, Pt) and nickel catalysts supported on ${\gamma}-Al_2O_3\;and\;CeO_2$ in the partial combustion of methane(PCM) to syngas was investigated based on the product distribution in a fixed bed now reactor under atmospheric condition and also on analysis results by SEM, XPS, TPD, BET, and XRD. The activity of the catalysts based on the syngas yield increased in the sequence $Rh(5)/CeO_2{\geq}Ni(5)/CeO_2>>Rh(5)/Al_2O_3>Pd(5)/Al_2O_3>Ni(5)/Al_2O_3$. Compared to the precious catalysts, the syngas yield and stability of the $Ni(5)/CeO_2$ catalyst were almost similar to $(5)/CeO_2$ catalyst, and superior to these of any other catalysts. The syngas yield of $Ni(5)/CeO_2$ catalyst was 90.66% at 1023 K. It could be suggested to be the redox cycle of the successive reaction and formation of active site, $Ni^{2-}$ and the lattice oxygen, $O^{2-}$ produced due to reduction of $Ce^{4-}$ to $Ce^{3-}$.

TiAl 합금의 CaO 도가니 유도용융 및 정밀주조 (CaO Crucible Induction Melting and Investment Casting of TiAl Alloys)

  • 김명균;성시영;김영직
    • 한국주조공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.75-81
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    • 2002
  • The main objectives were to investigate the suitability of CaO crucible for melting TiAl alloys and to develop investment mold for investment casting of TiAl alloys. TiAl alloy specimen were prepared by plasma arc furnace under argon atmosphere. After melting of TiAl alloy using CaO crucible, the results showed that there is little contamination of oxygen in the TiAl bulk. Conventional vacuum induction furnaces can be readily adaptable to produce cast parts of TiAl without high skilled techniques. The determination of optical metallography and microhardness profiles in investment cast TiAl alloy rods has allowed the gradation of the relative thermal stability of the oxides examined. The molds used for the present study were $ZrO_2$, $Al_2O_3$, CaO stabilized $ZrO_2$ and $ZrSiO_4$. Even although high temperature of mold preheating, $Al_2O_3$ mold is a promising mold material for investment casting of TiAl alloys in terms of thermal stability, cost and handling strength. It is important to take thermal stability and preheating temperature of mold into consideration for investment casting of TiAl alloys.

$Al_2$$O_3$/$ZrO_2$적층복합체의 균열생성 및 전파거동 (Crack Formation and Propagation Behavior of $Al_2$$O_3$/$ZrO_2$Laminate Composites)

  • 방희곤;박상엽
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1058-1064
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    • 2000
  • 연속슬립캐스팅 및 상압소결법으로 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$적층복합체를 제조하였으며, 적층복합체에서 ZrO$_2$층을 단사정, 정방정 및 입방정으로 각각 달리 적층하여 균열생성 및 전파 거동에 미치는 ZrO$_2$상의 영향을 고찰하였다. 균열 생성은 냉각시 $Al_2$O$_3$층과 ZrO$_2$층 간의 열팽창 계수의 차이에 의한 열적불일치응력이 가장 큰 요인으로 작용하였다. 적층체 내에 존재하는 균열은 tetra-ZrO$_2$의 경우 적층두께 조절로 가능하였으며, cubic-ZrO$_2$의 경우는 냉각속도 조절로 균열밀도로 크게 낮출 수 있었다. $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$적층체를 구성하는 세가지 ZrO$_2$상(mono, tetra, cubic)들 중에서 cubic-ZrO$_2$가 포함된 적층체의 경우 $Al_2$O$_3$와 ZrO$_2$계면에 형성된 잔류압축응력으로 인한 균열굴절 효과를 얻을 수 있었다.

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알루미늄 재활용 소재를 이용한 내화재용 Mayenite 합성 연구 (A Study on Synthesis of Mayenite by Using Recycled Aluminium Resource for Application in Insulating Material)

  • 임병용;강유빈;주소영;김대근
    • 자원리싸이클링
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    • 제29권6호
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    • pp.65-72
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    • 2020
  • 블랙 드로스는 알루미늄을 재활용하는 과정 중에 플럭스 사용에 의해 발생되는 짙은 회색의 드로스로서, NaCl, KCl, Al2O3, MgO 등이 포함되어 있다. 블랙 드로스는 용해(dissolution) 공정을 통하여 용해성 물질(NaCl, KCl)과 불용해성 물질(Al2O4, MgO)로 분리가 가능하다. 이중 용해성 물질의 경우 Salt flux로 재활용이 가능하며, Al2O3, MgO의 경우 합성 공정을 통하여 다양한 세라믹 소재로 업사이클링이 가능하다. 본 연구에서는 블랙 드로스로부터 회수한 Al2O3, MgO를 이용하여 Mayenite를 합성 하였으며, 배합 비율 및 반응 온도 조건에 따른 합성을 실시하였다. 블랙 드로스(spinel)와 CaCO3를 이용하여 Mayenite를 합성할 시 700 ℃에서 Mg0.4Al2.4O4, CaO로 변하며, 800 ℃ 이후부터 Ca12Al14O33(Mayenite)으로 변하는 것을 확인하였다. 배합 조건에는 CaCO3 함량이 증가함에 따라 Mayenite XRD 피크가 증가하며, Mg0.4Al2.4O4 XRD 피크는 감소하는 것을 확인하였다. 합성된 분말의 BET 분석 결과 Mayenite가 생성되는 과정에서 미세한 입자가 성장되고 응집됨에 따라 비표면적은 감소하는 거동을 보였다.

Growth of Al2O3/Al Composite by Directed Metal Oxidation of Al Surface Doped with Sodium Source

  • Park, Hong Sik;Kim, Dong Seok;Kim, Do Kyung
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.439-445
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    • 2013
  • Both an unreinforced $Al_2O_3$/Al matrix and a ${\alpha}-Al_2O_3$ particulate reinforced composite have been produced by the oxidation of an Al surface doped with NaOH in the absence of any other dopant. Fabrication of the matrix was initiated by the formation of $NaAlO_2$, which provides a favorable surface structure for the matrix formation by breaking the protective $Al_2O_3$ layer on Al. During the matrix growth, the external surface of the growth front was covered with a very thin sodium-rich oxide. A cyclic formation process of the sodium-rich oxide on the growth surface was proposed for the sodium-induced directed metal oxidation process. This process involves dissolution of the sodium-rich oxide, motion of Na to the growth front, and re-formation of the oxide on the surface. Near-net-shape composites were fabricated by infiltrating an $Al_2O_3$/Al matrix into a ${\alpha}-Al_2O_3$ particulate preform, without growth barrier materials. The infiltration distance increased almost linearly in the NaOH-doped preform.