• 자원리싸이클링
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• 제25권5호
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• pp.75-83
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• 2016

탄소환원질화법을 이용하여 질화알루미늄(Aluminum Nitride: AlN)을 제조하는 연구를 배치당 0.7 ~ 1.5 kg 규모로 규모 확대하여 수행하였다. 고품위 알루미나 분말과 탄소(carbon black)를 배합하여 흑연 도가니에 장입하고, 노내 진공도 $2.0{\times}10^{-1}Torr$에서 온도($1,550{\sim}1,750^{\circ}C$), 시간(0.5 ~ 4 hr), $N_2$유량($10{\sim}40{\ell}/min$)을 변화시키면서 AlN을 합성하였다. 실험결과 합성온도 $1,700{\sim}1,750^{\circ}C$, 합성시간 3시간, 질소유량 $40{\ell}/min$가 적정 조건이었다. 또한, 합성한 AlN에 잔존하는 탄소를 제거하기 위하여 관상로에서 온도 $650-750^{\circ}C$, 1 - 2시간 범위에서 탈탄을 시킨 결과, 알루미나와 탄소 몰배합비 1 : 3.2 로 합성한 시료를 대기 분위기에서 탈탄온도 $750^{\circ}C$, 관상로의 회전속도 1.5 rpm에서 2시간 탈탄하는 것이 적정조건이었다. 시험 제조한 AlN의 성분 분석 결과 C 함량 835 ppm, O 함량 0.77%으로서 순도 99% 이상의 고품위 제품을 제조할 수 있었다.

• 한국주조공학회지
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• 제12권3호
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• pp.220-229
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• 1992

The degree of purification and the macrostructure of high purity aluminium were studied through the alternate stirring method in order to improve the nonuniformity of solute concentration in the unidirectional stirring method. The $2^3$ factorial design was done to examine the effects of experimental factors more qualitatively. In the relatively low stirring speed of 1500 rpm with alternate stirring mode, the uniform solute profile and refined grain structure were obtained due to strong washing effect and turbulent fluid flow. It was induced by the transition of the momentum boundary layer by alternation of the stirrer. It was concluded from this study that the alternate stirring mode was more effective to obtain the uniformity of solute even in the stirring speed of 1500 rpm. But the degree of purification decreased below the critical alternating period. When 2N(99.8wt.%) aluminium was used as the starting material the morphology of solid-liquid showed the cellular shape and the columnar grains were inclined to the direction of rotation. This inclined grain growth resulted from the difference of relative velocities of solid and liquid. The inclined angle was increased as the stirring speed increased and solidification proceeded. In the case of 4N aluminium, there was no inclined grain growth and it was confirmed from the macrostructure and SEM work that the morphology of solid-liquid interface was planar. From the factorial design, it was found that the alternate stirring mode showed poorer purification effect than that of unidirectional stirring mode at low speed(500 rpm). In addition, the factor that had the most significant effect on the degree of purification was the stirring speed.

• 전기화학회지
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• 제8권3호
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• pp.125-129
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• 2005

본 연구에서는 고순도 알루미늄 호일$(t=300{\mu}m)$양극산화 공정을 통해 AAO 나노템플레이트를 자체 제조하였고, 이렇게 제조된 형틀을 가지고 교류 나노전주법에 의해 경자성 합금인 CoP와 연자성 합금인 CoFe를 나노와이어로 제조하였다. 대표적인 Co계 자성합금인 CoP와 CoFe나노와이어는 각기 독특한 자기적 성질을 나타내었다. 경자성 CoP 합금 나노와이어의 경우 교류 인가전압에 따라 hcp와 fcc가 혼재된 구조가 형성되어 자기적 특성에 영향을 미쳤다. 또한 높은 포화자화 값을 갖는 CoFe연자성 합금 나노와이어는 박막 도금 시와는 달리 이상합금도금현상이 거의 나타나지 않았으며 $Co_{30}Fe_{70}$에서 가장 좋은 238emu/g의 포화자화 값을 나타내었다.

• 전기화학회지
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• 제4권2호
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• pp.47-52
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• 2001

황산 전해질에서 고순도의 알루미늄 판재를 양극산화 시켜 이방성이 큰 나노기공을 보유한 AAO를 제조하였다. 나노선재를 제조하기 위한 template재료로서 가장 적합한 AAO를 제조하기 위해 AAO의 나노기공의 크기와 분포 등에 영향을 미치는 양극산화 변수의 영향을 조사하였다. 제조된 AAO의 SEM관찰을 통해 나노기공의 직경과 분포를 확인할 수 있었고, AAO를 template로 사용하여 교류 전주법으로 제조한 Fe 나노선재를 TEM 관찰하여 나노기공의 길이와 내부 표면상태를 확인하였다. AAO를 SEM으로 확인한 결과 전해질의 온도나 양극산화 전압 등의 변수에 따라 기공의 크기와 분포의 변화가 분명하게 관찰되었으며, 제조된 나노선재는 평균 길이 $10{\mu}m,\;300\~1000$범위의 종횡비를 갖고 있음이 TEM으로 확인되었다.

• 한국재료학회지
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• 제22권9호
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• pp.445-449
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• 2012

We investigate the effects of redox reaction on preparation of high purity ${\alpha}$-alumina from selectively ground aluminum dross. Preparation procedure of the ${\alpha}$-alumina from the aluminum dross has four steps: i) selective crushing and grinding, ii) leaching process, iii) redox reaction, and iv) precipitation reaction under controlled pH. Aluminum dross supplied from a smelter was ground to separate metallic aluminum. After the separation, the recovered particles were treated with hydrochloric acid(HCl) to leach aluminum as aluminum chloride solution. Then, the aluminum chloride solution was applied to a redox reaction with hydrogen peroxide($H_2O_2$). The pH value of the solution was controlled by addition of ammonia to obtain aluminum hydroxide and to remove other impurities. Then, the obtained aluminum hydroxide was dried at $60^{\circ}C$ and heat-treated at $1300^{\circ}C$ to form ${\alpha}$-alumina. Aluminum dross was found to contain a complex mixture of aluminum metal, aluminum oxide, aluminum nitride, and spinel compounds. Regardless of introduction of the redox reaction, both of the sintered products are composed mainly of ${\alpha}$-alumina. There were fewer impurities in the solution subject to the redox reaction than there were in the solution that was not subject to the redox reaction. The impurities were precipitated by pH control with ammonia solution, and then removed. We can obtain aluminum hydroxide with high purity through control of pH after the redox reaction. Thus, pH control brings a synthesis of ${\alpha}$-alumina with fewer impurities after the redox reaction. Consequently, high purity ${\alpha}$-alumina from aluminum dross can be fabricated through the process by redox reaction.

• 자원리싸이클링
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• 제19권6호
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• pp.51-60
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• 2010

리튬이차전지 양극스크랩으로부터 코발트와 리튬을 회수하기위해 물리적 전처리, 침출, 용매추출 및 회수실험을 행하였다. 실험재료로 제조공정에서 발생되는 코발트계 양극스크랩을 사용하여 단위공정별 최적조건을 구하였다. 물리적전처리 최적조건은 온도 $500{\sim}550^{\circ}C$, 파쇄날 회전속도 1000rpm이었으며, 침출 최적조건은 300rpm, 2M $H_2SO_4$, 2.5M $H_2O_2$, $95^{\circ}C$이었다. D2EHPA(bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid) 와 PC88A를 각각 알루미늄과 코발트의 추출제로 사용하여 분리.정제하였으며, 코발트는 염기성시약을 사용하여 $Co(OH)_2$로, 리튬은 탄산나트륨 및 LiOH를 사용하여 탄산리튬($LiCO_3$)으로 회수하였다. $Co(OH)_2$는 열처리를 하여 삼산화코발트($Co_3O_4$)로 만들고 분쇄기를 사용하여 10 ${\mu}m$정도의 입자를 만들었다. 최적조건에서 코발트와 리튬 회수율은 99%이상, 리튬회수율은 99%이상이었으며, 삼산화코발트의 순도는 99.98%이상이었다.