Byung Geon Lee;Young Uk Han;Gibum Jang;Sung Youl Cho
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.57
no.2
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pp.86-91
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2024
In this study, we investigated the effect of Na2SiO3 concentration on the Plasma Electrolytic Oxidation(PEO) film formation of Al6061 alloy. The morphology of the PEO films were examined by Optical Microscope(OM) and Scanning Electron Microscope(SEM). PEO film thickness increases as the Na2SiO3 concentration increases. The elemental analysis of PEO films was conducted using Dispersive X-ray Spectrometer(EDS). The cross-sectional elemental analysis result shows that the Si concentration tends to increase as the concentration of Na2SiO3 increases. X-Ray Diffraction(XRD) analysis was performed to confirm the degree of phase change according to Na2SiO3 concentration. In addition, Vickers hardness was measured to confirm the mechanical strength of the PEO film. As the concentration of Na2SiO3 increases, the hardness value also tends to increase.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.53
no.2
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pp.59-66
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2020
Effects of Na2SiO3 concentration added into 0.1 M NaOH + 0.05 M NaF solution on the formation behavior and properties of PEO films on AZ91 Mg alloy were investigated under 1200 Hz of alternating current (AC) by voltage-time curves, in-situ observation of arc generation behavior and measurements of film thickness, surface roughness and micro vickers hardness. In the absence of Na2SiO3 in the 0.1 M NaOH + 0.05 M NaF solution, about 4 ㎛ thick PEO film was formed within 1 min and then PEO film did not grow but white spots were formed by local burning. Addition of Na2SiO3 up to 0.2 M caused more increased formation voltage and growth of PEO film with uniform generation of arcs. Addition of Na2SiO3 from 0.2 M to 0.4 M showed nearly the same voltage-time behavior and uniform arc generation. Addition of Na2SiO3 more than 0.5 M resulted in a decrease of formation voltage and non-uniform arc generation due to local burning. PEO film growth rate increased with increasing added Na2SiO3 concentration but maximum PEO film thickness was limited by local burning if added Na2SiO3 concentration is higher than 0.5 M. Surface roughness of PEO film increased with increasing added Na2SiO3 concentration and appeared to be proportional to the PEO film thickness. PEO film hardness increased with increasing added Na2SiO3 concentration and reached a steady-state value of about 930 HV at more than 0.5 M of added Na2SiO3 concentration.
The study of the $Na_3YSi_3O_9$ structure, by x-ray diffraction and infrared spectrum, showed that $Na_3YSi_3O_9$ is similar to $Na_4CaSi_3O_9$ except for its being pseudo-cubic instead of cubic. The peaks in the x-ray diffraction pattern of $Na_3YSi_3O_9$ could therefore be indexed on the basis of the $Na_4CaSi_3O_9$ cell. Also, modified $Na_3MSi_3O_9$ (M = Lu, Yb, Tm, Er, Y, Ho, Dy, Gd, Eu, and Sm) type compounds were synthesized by introducing excess sodium, decreasing M(III) concentration, and substituting small amount of phosphorus for silicon. The unit cell parameters of the composition $Na_{3.2}M_{0.7}Si_{2.9}P_{0.1}O_{8.7}$ were estimated from x-ray powder diffraction patterns using the Cohen method.
Park, Sang-Sook;Kang, Hwa-Young;Han, Sang-Ho;Kang, Hee-Bog
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.9
no.4
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pp.261-269
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2005
The object of this research is to produce alkali activated fly ash-cement using low calcium fly ash as substitute for portland cement. The experimental program included activation of fly ash by a strong base(NaOH) at different concentration, temperature, and liquid-to-fly ash ratios. To achieve for higher compressive strength of the hardened product, sodium meta silicate is added to the alkaline solution. From the factors considered on strength development, the ratio of liquid/fly ash, the activator concentration and temperature always result to be significative factors. The optimization studied show that the alkaline solution concentration of $NaOH(210g)+Na_2SiO_3{\cdot}9H_2O(30g)+H_2O=1L$ at $50^{\circ}C$ produces the best alkali activation effect for the low calcium fly ash. SEM and XRD patterns showed that the components of alkali-activated fly ash consist mainly of mullite, quartz and amorphous aluminosilicate.
For the purpose of development of domestic carburizer, when the basicity of ash in carburizer was changed from $Na_2O/Al_2O_3+SiO_2$ ; 0.06 to $Na_2O/Al_2O_3+SiO_2$ ; 0,196wt%, using $Na_2O$ as flux for domestic graphite resource (Bong Myung armorphous graphite), carburizing efficiency was improved as basicity increased, optimum basicity value was $Na_2O/Al_2O_3+SiO_2$ ; 0.151. This means that $Na_2O$ contributed to lower viscosity of slag and raise occurence probability of specific reaction surface between molten iron and carburizer. The experiment of effect of general characteristics offecting carburizing ability of this carburizer was performed, the result is that 10/30 mesh was optimum size of the carburizer and as carbon equivalent of molten iron was higher, carburizing ratio was lowered, but when si concentration was below 1.8% in general cast iron melting region, recovery showed 75-85%. As agitation rate of molten iron and temperature interval were higher, Carburizing ratio was increased and showed max, 94%. Desulfurizing phenomena of molten iron by $Na_2O$ in carburizer didn't appear.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.49
no.1
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pp.46-53
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2016
The structure of plasma electrolytic oxidation (PEO) coatings was investigated as a function of NaOH concentration in 0.06 M $Na_2SiO_3$ + 0.06 M $Na_3PO_4$ solution by using SEM and epoxy replica method. The PEO film was formed on AZ31 Mg alloy by the application of anodic pulse current with 0.2 ms width and its formation behavior was studied by voltage-time curves during the formation of PEO films. It was found that the addition of NaOH into $PO_4{^{3-}}$ and $SiO_3{^{2-}}$ containing aqueous solution causes a decrease in the PEO film formation voltage, suggesting that dielectric breakdown of the PEO becomes easier with increasing $OH^-$ ion concentration in the solution. With increasing $OH^-$ ion concentration, thickness of the PEO film increased and surface roughness decreased. The size of pores formed in the PEO layer became smaller and the number of cracks in the PEO layer increased with increasing $OH^-$ ion concentration. Based on the experimental results obtained in the work, it is suggested that $OH^-$ ions in the solution can contribute not only to the dielectric breakdown but also to the formation of PEO films in the presence of $PO_4{^{3-}}$ and $SiO_3{^{2-}}$ ions in the solution.
Hydrochemical characteristics of deep groundwater at Surak-ri, Nonsan-gun, Chungnam Province was explained by major ion concentration, water type, and phase stability diagram. The area is composed of meta-sedimentary rock and quartz pophyry. The 5 boreholes where deep groundwater was sampled and analyzed are located on the meta-sedimentary rocks and drilling depth range of the wells is from 554 m to 928 m. pH, TDS, Na, and SiO2 values are high in the groundwater from meta-sedimentary area intruded by quartz pophyry, while Ca is high in the groundwater from meta-sedimentary area. K and Mg concentrations are low but F concentration is high both groundwater. The content of major anions is in the order of CO3(HCO3)>Cl>SO4(F) in both geology, while that of major cations shows the order of Na>Ca>K(Mg) in meta-sedimentary area intruded by quartz porphyry and a>Na>Mg>Na in meta-sedimentary area. Based on the phase equilibrium in the systems Na2O-Al2O3-SiO2-H2O and K2O-Al2O3-SiO2-H2O, the groundwater is saturated with respect to Quartz and more evolved compared with the natural mineral water. It is concluded that chemical evolution in the groundwater from meta-sedimentary area intruded by quartz porphyry, is nearly saturated with
respect to feldspar, while the groundwater from meta-sedimentary area continue to proceed with increasing pH by reaction of feldspar.
Journal of Korea Technical Association of The Pulp and Paper Industry
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v.46
no.3
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pp.20-27
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2014
Nowadays, the bleaching techniques of thermomechanical pulp(TMP) are fast developing on the strength of some benefits, mainly on low production cost and good fiber property. In this study, the optimum concentration of bleaching chemicals and the environmental load of bleaching wastes were considered to improve the bleaching efficiency of thermomechanical pulp using Korean redpine(Pinus densiflora) under the peroxide-based bleaching system. The optical property of TMP after bleaching was planned to use higher grade of paper, like printing & writting paper, not general newspaper. The concentration of bleaching chemicals, NaOH, $Na_2SiO_3$ and EDTA, in hydrogen peroxide bleaching system, on the basis of O.D. pulp was closely influenced on the improvement of TMP brightness. Final target of bleaching efficiency was set up to above 76%-ISO brightness. The optimal target brightness of Korean redpine TMP was reached to 76.45%-ISO under the conditions of $H_2O_2$ 7% with NaOH 2.20%, $Na_2SiO_3$ 0.63% and EDTA 0.02%. The concentration of NaOH, $Na_2SiO_3$ and EDTA was correlated functional to the residual peroxide content of wastewater, pH value and electric conductivity of TMP fibers after bleaching treatment. The optimal bleaching conditions by controlling the addition amount of chemicals were positively contributed to the brightness stabilization and environmental load of TMP.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.13
no.5
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pp.241-246
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2003
The transparent conducting thin film of ATO (antimony-doped tin oxide) was successfully fabricated on$SiO_2$/glass substrate by a sol-gel dip coating method. The crystalline phase of the ATO thin film was identified as SnO$_2$ major phase and the film thickness was about 100 nm/layer at the withdrawal speed of 50 mm/minute. Optical transmittance and electrical resistivity of the 400 nm-thick ATO thin film which was annealed under nitrogen atmosphere were 84% and $5.0\times 10^{-3}\Omega \textrm{cm}$, respectively. It was found that the $SiO_2$ layer inhibited Na ion diffusion and the formation of impurities like $Na_2SnO_3$ or SnO while increasing Sb ion concentration and higher ratio of $Sb^{5+}/Sb^{3+}$in the film. Annealing at nitrogen atmosphere leads to the reduction of $Sn^{4+}$ as well as $Sb^{5+}$ resulting in decrease of the electrical resistivity of the film.
Na$_2$Si$_2$O$_{5}$ added to the solution affects the hydration of 4CaOㆍAl$_2$O$_3$ㆍFe$_2$O$_3$ with calcium sulfate. The reaction between 4CaOㆍAl$_2$O$_3$ Fe$_2$O$_3$and CaSO$_4$ㆍ 2$H_2O$ decrease with increasing amount of Na$_2$Si$_2$O$_{5}$ in solution, owing to low hydraulic reactivity of 4CaOㆍAl$_2$O$_3$ㆍFe$_2$O$_3$by the adsorption of silicate ions on the surface of 4CaOㆍAl$_2$O$_3$ㆍ Fe$_2$O$_3$ particles. The dissolution rate of 4CaOㆍAl$_2$O$_3$ㆍ Fe$_2$O$_3$ particles deceased with the increase of the concentration of silicate ion in solution. When the 4CaOㆍAl$_2$O$_3$ㆍFe$_2$O$_3$ particles was hydrated in gypsum - Na$_2$Si$_2$O$_{5}$ solution, the hydration was retarded and the rate could not discriminate between formation of ettringite and that of monosulfate, and it stopped in high concentration of silicate ions. However, silicate ion did not any effect on the dissolution rate of gypsum.ypsum.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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