• 제목/요약/키워드: 고온재료

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유-무기 하이브리드 코팅액 제조를 위한 지르코니아 표면의 소수화 개질 연구 (Study on the hydrophobic modification of zirconia surface for organic-inorganic hybrid coatings)

  • 이수;문성진;박정주
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.260-270
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    • 2017
  • 백색을 띄고 물리적 화학적으로 안정한 지르코니아는 열전도도가 낮고 강도와 인성, 내식성이 우수하여 단열재, 내화물과 같은 고온 재료와 각종 산업용 구조세라믹스에 사용되고 있다. 이러한 지르코니아를 낮은 경도 및 굴절률 등과 같은 단점을 가진 고분자 코팅제에 도입하게 되면 화학적, 전기적, 광학적인 특성이 향상된다. 이와 같이 유기 소재에 무기 소재를 혼합하여 사용하는 유-무기 하이브리드 코팅을 목적으로 본 연구에서는 지르코니아 표면에 trimethylchlorosilane(TMCS)과 hexamethyldisilazane(HMDZ)을 사용하여 실릴화반응을 통한 $-CH_3$기를 도입하여 소수성을 나노지르코니아 표면에 도입하였다. 소수화된 지르코니아 표면에서의 TMCS와 HMDZ에 의해 도입된 $Si-CH_3$의 존재는 FT-IR ATR spectroscopy를 통해 확인하였고, silicon 원소의 존재를 FE-SEM/EDS와 ICP-AES를 통해 확인하였다. 또한, 개질 전후의 지르코니아를 아크릴레이트 단량체에 분산하여 침강속도를 확인하여 분산성이 향상되는 것을 확인하였다. 지르코니아 입자의 크기 및 분포는 입도 분석기를 통해 확인하였으며, BET 분석을 통해 개질 반응 전후의 비표면적은 $18m^2/g$ 정도로 큰 변화가 없었다.

Grade 91 강의 크리프 균열성장 거동에 대한 천이영역과 정상상태영역의 상관 관계 (Correlation Between Transient Regime and Steady-State Regime on Creep Crack Growth Behavior of Grade 91 Steel)

  • 박재영;김우곤;;김선진;김응선
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권12호
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    • pp.1257-1263
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    • 2015
  • 제 4 세대 원자로의 고온 구조재료로 사되는 Grade 91 강의 크리프 균열성장 거동에 대한 천이영역과 정상상태영역에서의 상관 관계를 조사하였다. 이를 위해 $600^{\circ}C$의 동일한 온도 및 동일한 하중조건에서 1/2" CT 시편을 사하여 크리프 균열성장 시험 데이터를 얻었다. 크리프 균열성장 속도식은 $C^*$-파괴매개변수를 사하여 천이영역과 정상상태영역에서의 평가 식을 각각 도출하였다. $C^*$와 da/dt 의 관계에서 천이영역의 크리프 균열성장 속도는 시험 데이터의 산포가 크지만 정상상태영역의 크리프 균열성장 속도와 비슷한 기울기로서 상관성이 있었으며 천이영역 균열성장속도는 정상상태 균열성장속도에 비해 약 5.6 배 낮았다. 본 결과를 이하면 짧은 시간의 천이영역 균열성장속도로부터 장시간의 시험으로 얻을 수 있는 정상상태 균열성장속도를 예측할 수 있다.

석탄회를 재활용한 건설소재의 강도발현 및 건조수축 (Strength Development and Drying Shrinkage in Recycled Coal-Ash Building Material)

  • 조병완;김영진;박종빈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.670-678
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    • 2003
  • 최근 폐기물 재활용에 대한 관심이 지대해 지기 시작하면서 많은 연구가 진행 중에 있다. 그 중 석탄회의 재활용 연구로는 시멘트 대체제로 및 고온소성법을 이용한 인공골재 개발등의 연구가 진행되었으나, 경제성에 있어서 부적합하였다. 본 연구에서는 비소성 고형화 기술을 사용하여 석탄회를 재활용한 건설재료의 토목, 건축 구조분야에 실용화하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 재령에 따른 압축강도의 회귀분석을 하였고, 압축강도와 할선탄성계수를 구하였다. 그리고 Lineweaver와 Burk 방법을 적용하여 건조수축의 회귀분석을 실시하여 제안식을 도출하였다. 연구결과, 석탄회 경화체의 압축강도는 구조용 부재로 사용가능 한 수준이었으며 건조수축은 중용열 시멘트 모르터와 유사하였다. 또한, Bottom ash의 첨가가 석탄회 경화체 내부에서 골재의 역할을 수행하는 것으로 나타났다. 건조수축 양상을 중량감소율 측정결과와 종합하면 Bottom ash 치환율과 공시체 내부의 수분감소가 건조수축의 지배적인 요인임을 파악할 수 있었다. 또한 압축강도로부터 탄성계수를 추정하는 제안식은 본 연구에서의 압축강도 범위에서는 매우 높은 신뢰도를 보였다. 또한 Lineweaver와 Burk 방법으로 도출한 건조수축 추정 제안식도 매우 높은 신뢰도를 보였다.

건조방법과 건조중 광질처리가 박 종자의 발아에 미치는 영향 (Germination of Gourd Seed Affected by Drying and Light Quality Treatments during its Period)

  • 강진호;강신윤;이상우;윤수영
    • 생명과학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.15-20
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    • 2003
  • 발아율을 높이기 위하여 처리된 종자는 판매를 위하여 건조되어야만 한다. 본 연구는 파종전 처리된 박 종자의 발아율을 최상으로 유지하기 위한 건조방법을 강구하고자 용자대목과 궁합을 공시재료로 건조방법, 건조 및 발아 과정에서 처리되는 광질과 온도가 발아에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 종자처리가 이루어진 박 종자는 $35^{\circ}C$에서 10시간 건조할 경우 처리 직전의 수분함량에 도달하였으며 건열 소독된 종자와 발아율에서는 차이가 없었다. 2) 파종전 처리된 박 종자는 암상태에서 건조하는 것보다는 적색광을 조사하면서 건조할 경우 초기발아율이 높았으며 적색광의 처리효과는 3개월 이상 지속되는 것으로 나타났다. 3) 적색광을 처리하면서 건조된 박 종자의 발아율은 발아과정에서 초적색광 처리로 현저히 억제된 반면, 적색광 또는 암상태에서는 치상 후 2일까지의 초기발아율이 높은 것으로 나타났다. 4) 암상태보다는 적색광 처리를 통하여 건조된 박 종자의 발아율은 발아온도 10 또는 $20^{\circ}C$에 비하여 고온인 3$0^{\circ}C$에서 높은 것으로 조사되었다.

$Li_{2}O-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}$계 저팽창 결정화 유리의 특성 (The properties of a low expansion glass ceramics of $Li_{2}O-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}$ system)

  • 김복희;고정훈;남오정;강우진;이창훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.79-83
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    • 2009
  • 저열팽창계수를 갖는 재료를 개발하기 위하여 $Li_{2}O-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}$계 glass-ceramics를 제조하고 그 특성을 조사하였다. 이 계의 유리를 $775^{\circ}C$에서 2시간 가열하여 핵생성시키고 $825{\sim}900^{\circ}C$로 가열하여 2시간 결정화하였다. 결정화 유리의 결정구조는 단일상의 $\beta$-quartz solid solution($Li_{x}Al_{x}Si_{1-x}O_{2}$)이었고, 열팽창계수는 $25{\sim}300^{\circ}C$에서 $4.40{\times}10^{-7}{\sim}1.33{\times}10^{-6}K^{-1}$를, 그리고 $25{\sim}800^{\circ}C$에서는 $1.56{\times}10^{-6}{\sim}2.53{\times}10^{-6}K^{-1}$를 보였으며 저온 영역의 열팽창율보다는 고온 영역의 열팽창율이 더 높은 값을 보였다. 이 계의 결정화 유리의 기계적 강도는 결정화 온도에 의존하지 않고 대체로 110 Mpa의 높은 값을 보였다.

바텀애쉬를 결합재로 사용한 알칼리 활성화 시멘트 모르타르의 최적배합에 관한 연구 (Optimum Mix Design of Alkali-Activated Cement Mortar Using Bottom Ash as Binder)

  • 강수태;류금성;고경택;이장화
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.487-494
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    • 2011
  • 이 연구에서는 알칼리 활성화 시멘트 모르타르에 대한 결합재로서 바텀애쉬의 적용성을 평가하였으며, 배합 구성에 따른 재료 특성 변화를 파악하기 위한 실험을 수행하였다. 바텀애쉬를 사용한 알칼리 활성화 시멘트 모르타르 실험에서는 물/바텀애쉬 비, 활성화제/바텀애쉬의 비, 수산화나트륨에 대한 규산나트륨의 비, 양생 온도, 바텀애쉬의 분말도를 주된 실험 변수로 하여 유동성과 강도 실험을 수행하였다. 그 결과, $60^{\circ}C$ 고온 양생을 할 경우에는 적절한 유동성과 함께 40 MPa 이상의 압축강도를 얻을 수 있음을 확인하였으며, $20^{\circ}C$ 상온 양생 시에도 초기 강도 발현은 매우 느리지만 재령 28일 강도 30 MPa 정도가 발현되었다. 또한 실험 결과로부터 바텀애쉬를 사용한 알칼리 활성화 시멘트 모르타르의 적정 최적 배합 범위를 도출하였으며, 이와 함께 실험 결과를 바탕으로 인공신경망 분석법을 적용하여 배합 구성 변화에 따른 유동성 및 압축강도의 변화를 예측하였다.

적색안료인 α-Fe2O3와 투명 유전체의 반응 (Reaction of α-Fe2O3 Red Pigment and Transparent Dielectric Materials)

  • 김봉철;한용수;송윤호;서경수;이진호;이남양;박이순;이병교
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.226-232
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    • 2002
  • 적색 칼라 필터 재료인 ${\alpha}-Fe_2O_3$가 고온 제조 공정을 거치는 동안 화학적인 안정성에 관해서 연구한 것이다. PDP(Plasma Display Panel)에 있어서 통상적으로 칼라 필터 층의 위에 사용되고 있는 투명 유전체의 경우는 광의 투과도를 높이기 위하여 ZnO를 첨가한다. ZnO가 포함되어 있는 유전체의 경우는 500$^{\circ}$C 이상에서 ${\alpha}-Fe_2O_3$의 열적 안정성을 감소시켜 칼라 필터로서의 기능을 완전히 상실하게 되어 투명하게 된다. 반면에 ZnO가 포함되지 않는 투명 유전체의 경우는 ${\alpha}-Fe_2O_3$가 적색의 색상을 유지하면서 칼라필터로서의 기능을 유지하고 있었다. ${\alpha}-Fe_2O_3$가 칼라 필터로 기능을 유지하기 위해서는 ${\alpha}-Fe_2O_3$와 접촉하는 투명 유전체는 ZnO가 포함되지 않는 투명 유전체를 사용하여 1차 보호막을 형성한 후 그 위에 ZnO가 포함된 투명 유전체층을 형성하면 적색 칼라 필터가 색상을 유지하게 된다.

구형 스피넬계 LiMxMn2-xO4 (M = Al, Mg, B) 양극소재의 입자치밀도와 전지성능간의 상관관계에 대한 연구 (Relationship between Particle Density and Electrochemical Properties of Spherical LiMn2-xMxO4 (M = Al, Mg, B) Spinel Cathode Materials)

  • 김경희;정태규;송준호;김영준
    • 전기화학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.67-73
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    • 2012
  • 본 연구에서는 습식분쇄, 구형화 분무건조 및 열처리 공정을 통해 구형의 $LiMn_{2-x}M_xO_4$(M = Al, Mg, B) 스피넬계 양극소재를 합성하고, 이의 전기화학적 성능을 평가하였다. $MnO_2$ (Tosoh, 91.94%), $Li_2CO_3$ (SQM, 97%), $MgCO_3$ (Aldrich, 99%), $Al(OH)_3$ (Aldrich, 99%) 및 $B_2O_3$ (Aldrich, 99%)를 원료로 사용하였으며, 분무건조공정에서 전구체의 구형화도 증가를 위해 PAAH 바인더를 첨가하였다. 200~500 nm 크기로 분쇄된 혼합 슬러리 용액으로부터 분무건조법을 통해 구형의 전구체를 제조하고, 이를 다양한 조건에서 열처리하여 최종 스피넬계 $LiMn_{2-x}M_xO_4$ (M = Al, Mg, B) 양극소재를 제조하였다. 제조된 구형의 $LiMn_{2-x}M_xO_4$ (M = Al, Mg, B) 양극재료는 이종원소 치환량, 특히 Boron 치환량에 따라 입자 표면 및 내부의 치밀도가 변화하는 것을 확인할 수 있었으며, 치밀도가 증가함에 따라 소재의 출력특성이 향상되었으며, 최적 조성의 양극소재는 상온 5 C 용량이 0.2 C 용량 대비 90% 이상이 됨을 확인하였다. 또한 표면의 치밀도도 증가함에 따라 $60^{\circ}C$ 고온 충방전 조건에서 수명특성이 향상되어 500회 사이클 이후에도 초기용량의 80% 이상을 유지하였다.

고온 고압 환경에서 인코넬 690 재료의 프레팅 마모 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Fretting Wear of Inconel 690 Under High Temperatures and Pressures)

  • 이춘열;이주석;배준우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권6호
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    • pp.637-644
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    • 2012
  • 증기 발생기 내부의 U-tube와 지지 구조간의 충격에 의하여 발생하는 프레팅 마모는 원자력 발전소 안전성에 영향을 미치게 된다. 증기발생기의 신뢰성을 향상시키기 위하여 이러한 프레팅 마모 현상을 평가하는 것이 필요하며, 본 연구는 프레팅 마모현상을 정성적, 정량적으로 규명하기 위하여 증기발생기의 실제 상황과 같은 조건의 온도와 압력하에서 실험을 수행하였다. 다양한 실험조건에 대하여 기본적인 실험을 수행하였으며 일률과 마모량의 관계를 온도에 따라 구하였다. $90^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $340^{\circ}C$ 각각의 온도에서의 마모상수는 $9.051{\times}10^{-16}\;Pa^{-1}$, $3.009{\times}10^{-15}\;Pa^{-1}$, $2.235{\times}10^{-15}\;Pa^{-1}$로 구해졌으며 특히 저온 수중상태의 마모상수는 물의 점도의 영향으로 상온 공기중의 값보다 작은 것으로 나타났다.

토양질소(土壤窒素)의 유효도(有效度) 검정방법(檢定方法)에 의한 황색종연초(黃色種煙草)의 적정시비량(適正施肥量) 추정(推定) (Prediction of Optimum Fertilizer Rate for Flue-Cured Tobacco by Nitrogen Availability in Soils)

  • 정훈채;조성진;홍순달;이윤환
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.169-176
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    • 1985
  • 토양질소(土壤窒素)의 공급능력(供給能力)(유효도(有效度)) 검정방법(檢定方法)에 의한 밭토양의 비옥도(肥沃度) 평가(評價) 및 황색종연초(黃色種煙草)의 정적시비량(定適施肥量)을 추정(推定)하기 위하여 1982~1983년(年)에 23개소(個所)의 재배전(栽培前) 공시토양(供試土壤) 시료(試料)를 재료(材料)로 몇가지 토양검정치(土壤檢定値)에 의한 실내실험(室內實驗)과 이미 얻어진 무비구(無肥區) 건엽중(乾葉重)과의 상호관계(相互關係)를 검토(檢討)하였다. 토양(土壤)의 유효태질소(有效態窒素) 검정방법(檢定方法)으로서 본연구(本硏究)에서 사용(使用)된 a) 2주(週), b) 4주(週)동안의 항온(恒溫) 항습처리(恒濕處理)로 무기화(無機化)된 $NO_3-N$값, c) 0.01M-$NaHCO_3$ 침출물(浸出物)의 자외선(紫外線)(260nm) 흡광도(吸光度)값과 d) 동침출액(同浸出液)의 산분해(酸分解) 질소(窒素)값, e) 0.01M-$CaCl_2$ 용액(溶液)으로 자비(煮沸)하여 침출(浸出)한 질소(窒素)값과 f) 동용액(同溶液)으로 고온가압(高溫加壓) 침출(浸出)한 질소(窒素)값등의 모든 검정방법(檢定方法)이 무비구(無肥區)에서의 건엽중(乾葉中) 및 질소흡수량(窒素吸收量)과 밀접(密接)한 관계(關係)가 있었다. 따라서 유효태질소(有效態窒素) 토양검정결과(土壤檢定結果)로서 황색종연초(黃色種煙草)의 무비구(無肥區) 건엽중(乾葉中)의 추정(推定)은 물론, 토양비옥도(土壤肥沃度) 등급구분(等級區分) 및 적정시비량(適正施肥量) 추천범위(推薦範圍)의 산출(算出)도 가능(可能)하였다.

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