Kim, Seon-Jae;Kim, Gyeong-Ho;Baek, Jong-Hyeok;Choe, Byeong-Gwon;Jeong, Yo-Hwan
Korean Journal of Materials Research
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v.8
no.3
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pp.268-273
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1998
Standard Zircaloy-4 sheets, charged with 230-250ppm hydrogen by the gas-charging method and homogenized at $400^{\circ}C$ for 72hrs in a vacuum, were corroded in pure water and aqueous LiOH solutions using static autoclaves at $350^{\circ}C$. Their corrosion behaviors were characterized by measuring their weight gains with the corrosion time and observing their microstructures using an optical microscope and a scanning electron microscope. The elemental depth profiles for hydrogen and lithium were measured using a secondary ion mass spectrometry(S1MS) to confirm their distributions at the oxidelmetal interface. The normal Zircaloy-4 specimens corroded abruptly and heavily at the concentration of Li ions more than 30ppm in the aqueous solution. This is due to accelerations by the rapid oxidation of many Zr- hydrides formed by the large amount of absorbed hydrogen, resulting from the increased substitution of $Li^{+}$ ions with $Zr^{4+}$-sites in the oxide as the Li ion concentration increased. The specimens that had been charged with amounts of hydrogen greater than its solubility corroded early with a more rapid acceleration than normal specimens, regardless of the corrosion solutions. At longer corrosion times. however, normal specimens showed a rather accelerated corrosion rate compared to the hydrogen-charged specimens. These slower corrosion rates of the hydrogen-charged specimens at the longer corrosion times would be due to the pre-existent Zr-hydride in the matrix, which causes the hydrogen pick- up into the specimen to be depressed, when the oxide with an appropriate thickness formed.
Metal hydrides, $LaNi_5$ and $LaNi_{4.5}Al_{0.5}$, were prepared using chemical synthetic method, and their physical properties were examined using various analytic techniques such as TGA, XRD, SEM and EDX. The activation of the chemically prepared $LaNi_5$ and $LaNi_{4.5}Al_{0.5}$ was achieved by two hydriding/dehydriding cycles only. The miasurements of P-C-T curves revealed that 6 and 5.5 hydrogen atoms were stored in LaNi5and $LaNi_{4.5}Al_{0.5}$, respectively. The hydriding reaction rated for $LaNi_{4.5}Al_{0.5}$ were measured by the method of initial rates. It was found that the shrinking unreacted core model could be applied for the analysis of hydriding kinetics of $LaNi_5$. The rate controlling step of this reaction was the dissociative chemisorption of hydrogen molecules on the surface of $LaNi_5$. The activation energy was $9.506kcal/mol-H_2$. The rates measured in the temperature range from 273 to 343K and in pressure difference ($P_o-P_{eq}$) range form 0.25 to 0.66atm could be expressed as the following equation ; $\frac{dX}{dt}=4.636(P_o-P_{eq})$ exp($\frac{-9506}{RT}$).
Lee, Ji-eun;Lee, Chan Gi;Park, Ji Hwan;Yoon, Jin-Ho
Resources Recycling
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v.27
no.5
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pp.30-37
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2018
For recylcing of high purity tantalum (Ta) scrap, We investigated manufacture of tantalum powder using hydride-dehydride (HDH) process. Tantalum had excellent properties such as ductile, hardness and high melting point. Usually these properties made difficult to make a powder. In this study, Tantalum powder was manufactured using Tantalum hydride via hydridation. Tantalum hydride was formed at $500^{\circ}C$, 5 hr/$700^{\circ}C$, 3 hr and it is easy to make a tantalum hydride powder because hydrogen in the tantalum act as a defect dislocation and lattice expansion. The powder was pulverized to a size of less than $10{\mu}m$ under a condition of 1300 rpm, 30 min using a ring mill, and tantalum powder with less than 50 ppm hydrogen was prepared through dehydridation in an Ar and low vacuum atmosphere.
A method to determine the trace amount of Se and Bi in the scalp hair using the hydride generation inductively coupled plasma atomic emmission spectrometry was studied. The optimum operation conditions of ICP for hydride generation are 0.6~0.8L/min for the carrier gas flow rate, and 6mm above the induction coil for the observation height. Hydrochloric acid concentrations for the optimum hydride generation conditions were greater than 1.5M when 2.5% $NaBH_4$ and NaOH were used, and greater than 0.5M when 2.5% $NaBH_4$ and 0.1% NaOH were used. Severe interference effects are observed from transition metals such as Cu and Ni, and they could be circumvented by the coprecipitation with lanthanum hydroxide.
Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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2004.05a
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pp.119-124
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2004
최근 소형 다기능, 고기능 전자장비의 개발로 인하여 고밀도 전원이 필요성이 대두되고 있다. 연료전지는 높은 전력 밀도를 가짐으로 인하여 소형 전원 장비에 가능성을 가지는 것으로 여겨지고 있다. 연료전지 중 특히 고분자 전해질 연료전지는 높은 전력밀도와 낮은 작동온도 등으로 인하여 이차전지의 자리를 대체할 수 있을 것으로 보여지지만 현재까지 연료 공급장치의 문제로 인하여 실용화되지 못하고 있다. 본 연구에서는 여러 가지 수소저장 물질 중에서 알칼리 붕소 수소화물을 이용하여 연료전지에 수소를 공급하고자 하며, 수소발생에 사용되는 촉매에 대한 연구를 진행하였다. 알칼리 붕소 수소화물의 수소발생 반응에 사용되는 촉매로는 Pt, Ru, Co, Ni 등이 사용되어질 수 있다. 이중에서 가장 수소발생 능력이 높은 촉매는 Ru이며, 비귀금속 촉매 중에는 Co가 높은 활성을 나타내었다. 본 연구에서는 Ru 촉매와 Co 촉매의 특성을 비교하였으며 연료전지에 수소를 공급할 수 있는 가능성을 확인하였다. Ru와 Co 촉매의 공통적인 특징은 알칼리 붕소화물인 NaBH$_4$의 농도가 높아질수록, 온도가 높아질수록 수소의 발생속도를 높이는 현상을 보였다. 또한 안정화제인 NaOH에 대하여, Ru의 경우는 농도가 높아질수록 수소발생 속도가 낮아졌으며, Co는 그 반대의 결과를 보였다. NaBH$_4$의 분해 반응으로 발생된 수소를 연료전지에 공급하여 2W급의 휴대폰용 연료전지를 구동할 수 있었다. 이로써 알칼리 붕소수소화물로부터 발생된 수소를 이용하여 안정적으로 연료전지를 구동할 수 있는 가능성을 확인하였다. 유류 분해정도를 파악하는 지시자로써 특정 무기 오염물질을 이용할 수 있을 가능성이 있으므로 좀더 이들 관계성에 대한 연구가 진행될 필요성이 있다고 판단된다.고 과학적으로 분석할 수 있는 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다. 의미를 되새기는 것으로 짧은 연구를 시작하겠다. 등은 활성 값이 70% 이상으로 퇴적물 독성이 상대적으로 낮았다. 이중나선 DNA 함량은 28.4 % - 49%로 대조군에 비해서 감소가 크다. 대부분의 정점이 대조군의 30% 내외로 정점 간의 차이는 크지는 않다. 그러나 다른 측정자료와 같이 정점 22에서 18%로 최소치를 나타내고, 정점 2, 12에서 20% 내외의 값을 보인다. 종합적으로 볼 때 오염물질의 유입이 크고, 광양제철 인근 정점 들이 모두 다른 정점에 비해서 낮아서, 퇴적물 독성이 높은 정점으로 조사되었다.hiwo의 광합성 능력은 낮은 농도들에서는 대조구와 유사하였으나, 5 $\mu\textrm{g}$/l의 높은 농도에서는 초기에 매우 낮은 광합성 능력을 보이다가 시간이 경과하면서 대조군보다 더 높은 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 식물플랑크톤이 benso[a]pyrene의 낮은 농도에서 노출될 때는 이 물질을 탄소원으로 사용할 가능성이 있음을 시사한다. 본 연구의 결과들은 연안해역에 benso[a]pyrene과 같은 지속성 유기오염물질이 유입되었을 때 내정여부에 따라 식물플랑크톤 군집내 종 천이와 일차생산력에 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.TEX>5.2개)였으며, 등급별 회수율은 각각 GI(8.5%), GII(13.4%), GIII(43.9%), GIV(34.2%)로 나타
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.22
no.3
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pp.363-371
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2011
In this paper, a three-dimensional hydrogen desorption model is developed to precisely study the hydrogen desorption kinetics and resultant heat and mass transport phenomena in metal hydride hydrogen storage vessels. The metal hydride hydrogen desorption model, i.e. governed by the conservation of mass, momentum, and thermal energy is first experimentally validated against the temperature evolution data measured on a cylindrical $LaNi_5$ metal hydride vessel. The equilibrium pressure used for hydrogen desorption simulations is derived as a function of H/M atomic ratio and temperature based on the experimental data in the literature. The numerical simulation results agree well with experimental data and the 3D desorption model successfully captures key experimental trends during hydrogen desorption process. Both the simulation and experiment display an initial sharp decrease in the temperature mainly caused by relatively slow heat supply rate from the vessel external wall. On the other hand, the effect of heat supply becomes influential at the latter stages, leading to smooth increase in the vessel temperature in both simulation and experiment. This numerical study provides the fundamental understanding of detailed heat and mass transfer phenomena during hydrogen desorption process and further indicates that efficient design of storage vessel and heating system is critical to achieve fast hydrogen discharging performance.
Kim, Jin-Ho;Hwang, Kwang-Taek;Kim, Byung-Kwan;Han, Jeong-Seb
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.20
no.6
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pp.505-511
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2009
The hydriding and electrochemical characteristics of Zr-based $AB_2$ alloy produced by gas atomization have been extensively examined. For the particle morphology of the as-cast and gas-atomized powders, it can be seen that the mechanically crushed powders are irregular, while the atomized powder particles are spherical. The increase of jet pressure of gas atomization process results in the decrease of hydrogen storage capacity and the slope of plateau pressure significantly increases. TEM and EDS studies showed the increase of jet pressure in the atomization process accelerated the phase separation within grain of the gas-atomized alloy, which brought about a poor hydrogenation property. However, the gas-atomized $AB_2$ alloy powders produced by jet pressure of 50 bar kept up the reversible $H_2$ storage capacity and discharge capacity similar to the mechanically crushed particles. In addition, the electrode of gas-atomized Zr-based $AB_2$ alloy of 50 bar showed improved cyclic stability over that of the cast and crushed particulate, which is attributed to the restriction of crack propagation by grain boundary and dislocation with ch/discharging cycling.
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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1998.05b
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pp.136-141
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1998
재결정된 Zircaloy-4 합금을 35$0^{\circ}C$ 의 여러가지 알칼리 금속 수산화물 수용액에서 부식시켜 동일한 무게증가량을 갖도록 조절한 뒤, 1M H$_2$SO$_4$ 용액에서 그 시편에 대한 임피던스 특성을 분석하였다. LiOH, NaOH, KOH 순서로 알칼리 금속의 이온반경이 클수록 수소이온의 이동에 대한 임피던스가 증가함에 따라 산화막을 통한 수소이온의 흡수가 점차로 어려워졌다. 이것은 Zr$^4$$^{+}$와 이온반경이 비슷한 알칼리 금속 수용액 조건에서 얻은 부식시편은 open grain boundary 와 equiaxed microstructure의 산화막을 갖기 때문이었고, 반면에 Zr$^4$$^{+}$와 이온반경의 차이가 큰 알칼리 금속 수용액 조건에서 얻은 부식시편은 compact 한 columnar microstructure의 산화막을 갖기 때문인 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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