• 제목/요약/키워드: $CoAl_2O_4$

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수소생산을 위한 메탄 부분산화용 코발트와 니켈촉매의 반응특성 연구 (Partial Oxidation of Methane for Hydrogen Production over Co and Ni Catalysts)

  • 이상식;홍주환;하호정;김병관;한종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권6호
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    • pp.776-783
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    • 2010
  • 수소생산을 위한 메탄의 부분산화용 촉매로 알루미나에 담지된 코발트와 니켈 촉매를 함침법으로 제조하였다. 메탄의 부분산화반응을 위한 이들 촉매의 반응활성은1기압, $CH_4/O_2=2.0$$450{\sim}650^{\circ}C$의 온도영역에서 조사하였다. 담지량이 다른 코발트촉매와 니켈촉매의 반응활성을 비교하고 코발트촉매에 니켈을 첨가한 이성분금속 촉매의 반응활성을 조사하였다. 그리고 코발트촉매와 니켈촉매에 첨가된 Ce와 La의 첨가효과를 조사하였다. 이들 촉매의 특성은 XRD와 SEM/EDX로 분석하였다. 코발트와 니켈은 10 wt%의 담지량이 적절한 것으로 나타났다. 이들 10 wt% 담지 코발트와 니켈촉매는 열역학적 평형값에 가까운 메탄의 전환율과 CO의 선택성을 나타내었으나 $H_2$의 선택성은 평형값보다 다소 낮게 나타났다. 코발트촉매에 니켈을 첨가한 이성분금속 촉매에서 $H_2$의 선택성은 증가하였으나 전환율을 고려하면 니켈을 첨가한 이점은 나타나지 않았다. 코발트촉매에서는 Ce의 첨가와 니켈촉매에서는La의 첨가로 메탄의 전환율과 수소의 선택성을 높일 수 있었다.

SHS 화학로법에 의해 합성된 WC 분말과 상용 WC 분말을 이용한 $WC-Co-Al_2O_3$ 세라믹 복합체의 제조 및 그 기계적 특성에 관한 연구 (A Study on the Fabrication and Mechanical Properties of $WC-Co-Al_2O_3$ Ceramic Composites Using WC Powders Synthesized by SHS Method and Commercial WC Powders)

  • 이강렬;조덕호;이형복;박성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권12호
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    • pp.1392-1400
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    • 1995
  • WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composites, using both the SHS (Self-propagating High Temperature Synthesis) synthesized WC powder method and commercial WC powder, were prepared by varing WC-Co/Al2O3 vol% ratio and sintering temperature (1350℃∼1650℃) for 1 hr in Ar atmosphere. Mechanical characterization has been investigated by Instron meterial testing system and Vicker's hardness test. Compositional and structural chracterizations were carried out by energy-dispersive analysis of X-ray (EDAX) data and scanning electron microscope (SEM). Electrical characterization was carried out by the electrical resistivity measurement using 4-point probe method. As sintering period increased and Al2O3 contents decreased in WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composite, shrinkage and relative density increased, resulting in maximum values at 1600℃. Also the major matrix phase changed with increasing Al2O3 content from 0 to 100 vol%. It was also identified by SEM, EDAX, and electrical resistivity measurement. Based on the results of analysis of flexural strength, toughness and hardness, the mechanical properties of WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composites using the SHS synthesized WC powder were better than those WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composites using commercial WC powder because WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composites using the SHS synthesized WC powder were sintered very well due to small initial particle size. By the addition of 40 vol% Al2O3 [60(WC=10wt%Co)-40Al2O3], it was possible to obtain a proper candidate as a superalloy.

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기계적으로 합성한 분말로부터 급속 소결에 의한 나노 구조의 Co-Al2O3 복합재료 제조 (Fabrication of Nanocrystalline Co-Al2O3 from Mechanically Synthesized Powders by Rapid Sintering)

  • 박나라;손인진
    • 대한금속재료학회지
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    • 제50권12호
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    • pp.961-966
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    • 2012
  • Nano-sized Co and $Al_2O_3$ powders were successfully synthesized from $3/4Co_3O_4$ and 2Al by high-energy ball milling. A dense nanocrystalline $2.25Co-Al_2O_3$ composite was consolidated from mechanically synthesized powders by the pulsed current activated sintering (PCAS) method within 2 min. Consolidation was accomplished under the combined effects of a pulsed current and mechanical pressure. A dense $2.25Co-Al_2O_3$ with relative density of up to 95% was produced under simultaneous application of a 80 MPa pressure and a pulsed current of 2800 A. The fracture toughness and hardness of the $2.25Co-Al_2O_3$ composite were $8MPa{\cdot}m^{1/2}$, $870kg/mm^2$, respectively.

SiC-Al2O3 촉매를 이용한 CF4의 마이크로파 열분해 (Microwave Thermal Decomposition of CF4 using SiC-Al2O3)

  • 최성우
    • 한국환경과학회지
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    • 제22권9호
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    • pp.1097-1103
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    • 2013
  • Tetrafluoromethane($CF_4$) have been widely used as etching and chemical vapor deposition gases for semiconductor manufacturing processes. $CF_4$ decomposition efficiency using microwave system was carried out as a function of the microwave power, the reaction temperature, and the quantity of $Al_2O_3$ addition. High reaction temperature and addition of $Al_2O_3$ increased the $CF_4$ removal efficiencies and the $CO_2/CF_4$ ratio. When the SA30 (SiC+30wt%$Al_2O_3$) and SA50 (SiC+50wt%$Al_2O_3$) were used, complete $CF_4$ removal was achieved at $1000^{\circ}C$. The $CF_4$ was reacted with $Al_2O_3$ and by-products such as $CO_2/CF_4$ and $AlF_3$ were produced. Significant amount of by-product such as $AlF_3$ was identified by X-ray powder diffraction analysis. It also showed that the ${\gamma}-Al_2O_3$ was transformed to ${\alpha}-Al_2O_3$ after microwave thermal reaction.

온실가스 저감을 위한 Pt계 촉매상 $CO_2$ Methanation 전환반응 특성에 관한 연구 (A Study on Reaction Characteristics of $CO_2$ Conversion Methanation over Pt Catalysts for Reduction of GHG)

  • 홍성창
    • 공업화학
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    • 제23권6호
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    • pp.572-576
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    • 2012
  • 온실가스인 $CO_2$를 저감하기 위해 Pt계 촉매상 $CO_2$ methanation 반응에 관한 연구를 수행하였다. $Al_2O_3$의 전구체인 AlO(OH)를 열처리하여 지지체로 사용하였으며, 활성금속으로서 Pt를 사용하였다. XRD 분석결과, 활성금속인 Pt가 고르게 잘 분산되었음이 관찰되었으며, 지지체는 gamma phase의 $Al_2O_3$로 존재함을 확인할 수 있었다. 활성실험을 통해 $600^{\circ}C$로 열처리된 $Pt/Al_2O_3$ 촉매가 가장 우수한 전환율 및 선택도를 나타냄을 확인하였다.

The Properties of Mn, Ni, and Al Doped Cobalt Ferrites Grown by Sol-Gel Method

  • Choi, Seung Han
    • 한국재료학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.371-375
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    • 2018
  • The manganese-, nickel-, and aluminum-doped cobalt ferrite powders, $Mn_{0.2}Co_{0.8}Fe_2O_4$, $Ni_{0.2}Co_{0.8}Fe_2O_4$, and $Al_{0.2}CoFe_{1.8}O_4$, are fabricated by the sol-gel method, and the crystallographic and magnetic properties of the powders are studied in comparison with those of $CoFe_2O_4$. All the ferrite powders are nano-sized and have a single spinel structure with the lattice constant increasing in $Mn_{0.2}Co_{0.8}Fe_2O_4$ but decreasing in $Ni_{0.2}Co_{0.8}Fe_2O_4$ and $Al_{0.2}CoFe_{1.8}O_4$. All the $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra are fitted as a superposition of two Zeeman sextets due to the tetrahedral and octahedral sites of the $Fe^{3+}$ ions. The values of the magnetic hyperfine fields of $Ni_{0.2}Co_{0.8}Fe_2O_4$ are somewhat increased in the A and B sites, while those of $Mn_{0.2}Co_{0.8}Fe_2O_4$ and $Al_{0.2}CoFe_{1.8}O_4$ are decreased. The variation of $M{\ddot{o}}ssbauer$ parameters is explained using the cation distribution equation, superexchange interaction and particle size. The hysteresis curves of the ferrite powders reveal a typical soft ferrite pattern. The variation in the values of saturation magnetization and coercivity are explained in terms of the site distributions, particle sizes and the spin magnetic moments of the doped ions.

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.

Al이 치환된 Co 페라이트에 관한 뫼스바우어 분광법 및 중성자 회절 연구 (Neutron Diffraction and Mössbauer Studies of Superexchange Interaction on Al Substituted Co-ferrite)

  • 김삼진;명보라;김철성;백경선
    • 한국자기학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.287-292
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    • 2006
  • Al이 치환된 Co 페라이트 $CoAl_{0.5}Fe_{1.5}O_{4}$에 대하여 x-선 회절,중성자 회절, 자기화 실험, 뫼스바우어 분광법으로 연구하였다. $CoAl_{0.5}Fe_{1.5}O_{4}$의 경우 입방정형 스피넬 구조의 결정구조를 가지며, 사면체자리(A)와 팔면체자리(B)의 자성이온의 자기 모우멘트는 상온에서 각각 $Fe^{3+}(A)(-2.29{\mu}_{B},\;Fe^{3+}(B)(3.81{\mu}_{B}),\;Co^{2+}(B)(2.66{\mu}_{B})$인 준강자성적인 자기구조임을 밝혀냈다. A, B자리에서의 $^{57}Fe$ 핵의 초미세 자기장의 온도 의존성을 $N{\'{e}}el$ 이론에 근거하여 분석하였다. $CoAl_{0.5}Fe_{1.5}O_{4}$의 경우 부격자 간의 A-B 초교환 상호작용 및 부격자 내의 A-A 초교환 상호작용은 각각 그 세기가 $J_{A-B}=-19.3{\pm}0.2k_{B}\;J_{A-A}=-21.6{\pm}0.2k_{B}$인 반강자성 상호작용을 하고 있다. 반면, B-B 상호작용은 세기가 $J_{B-B}=3.8{\pm}0.2k_{B}$인 강자성 상호작용을 하고 있음을 밝혀냈다.

플라즈마 용사 및 EB-PVD에 의한 열벽코팅 수명에 대한 산화물 생성의 영향 (The Effect of Oxide Formation on the Lifetime of Plasma Sprayed or EB-PVD Thermal Barrier Coatings)

  • 이의열
    • 한국표면공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.91-98
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    • 1994
  • For the plasma sprayed as well as the EB-PVD thermal barrier coatings, the fracture paths within the oxidation products developed at the interface between the partially stabilized zirconia ceramic coating and NiCoCrAlY bond coat during cyclic thermal oxidation has been investigated. It was observed that the fracture in the oxidation products primarily took place within the oxide such as $Ni_{1-x}Co_3(Al_,Cr)_2O_4$ or at the interface between the oxide and $Al_2O_3$. It was found that Al2O3 developed first, followed by the Ni/Co/Cr rich oxides such as ,,$Ni_{1-x}Co_x(Al_,Cr)_2O_4$ $Cr_2O_3$and NiO at the interface between the ceramic coating and the bond coat in a cyclic high temperature environment. It was therfore concluded that the formation of the oxide containing Ni, Cr and Co was a life-limiting event for thermal barrier coatings during cyclic thermal oxidation.

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${Li_2}{CO_3}-{Li_3}{PO_4}-{Al_2}{O_3}$계의 고체 전해질 및 ${LiMn_2}{O_4}$의 기준전극을 사용한 $CO_2$ 가스센서 (Solid-State $CO_2$ Sensor using ${Li_2}{CO_3}-{Li_3}{PO_4}-{Al_2}{O_3}$ Solid Electrolyte and ${LiMn_2}{O_4}$ as Reference Electrode)

  • 김동현;윤지영;박희찬;김광호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.817-823
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    • 2000
  • A solid-state electrochemicall cell for sensing CO2 gas was fabricated using a solid electrolyte of Li2CO3-Li3PO4-Al2O3 mixture and a reference electrode of LiMn2O4. The e.m.f. (electromotive force) of sensor showed a good accordance with theoretical Nernst slope (n=2) for CO2 gas concentration range of 100-10000 ppm above 35$0^{\circ}C$. The e.m.f. of sensor was constant regardless of oxygen partial pressure at the high temperature above 0.1 atm. It was, however, a little depended on oxygen partial pressure as the pressure decreased below 0.1 atm. The oxygen-dependency of our sensor gradually disappeared as the operating temperature increased. The sensing behavior of our CO2 sensor was affected by the presence of water vapor, but its effect was small comparing with other sensors.

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