Recycling process of iron should be developed for efficient recovery of neodymium (Nd), rare metal, from acid-leaching solution of Nd magnet. In this study, $FeCl_3$ solution as iron source was used for preparation of iron nano particles with the condition of various factors, such as, reductant, and surfactant. $Na_4P_2O_7$ and Polyvinylpyrrolidone (PVP) as surfactants, $NaBH_4$ as reductant, and palladium chloride ($PdCl_2$) as a nucleation seed were used. Iron powder was analyzed by using XRD, SEM for measuring shape and size. Iron nano particles were prepared at the ratio of 1:5 (Fe (III) : $NaBH_4$). Size and shape of iron particles were round-form and 50 ~ 100 nm size. Zeta-potential of iron at the 100 mg/L of $Na_4P_2O_7$ was negative value, which was good for dispersion of metal particle. When $Na_4P_2O_7$ (100 mg/L), PVP($FeCl_3:PVP$ = 1 : 4, w/w) and Pd($FeCl_3:PdCl_2$ = 1 : 0.001, w/w) were used, iron nano particles which were round-shape, well-dispersed and near 100 nm-sized range. In this condition, $FeCl_3$ solution changed with spent Nd leachate solution, and then it is possible to be made round-formed iron nano particles at pH 9 and at the reaction bath over 20 L which is not include any surfactant.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2016.02a
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pp.359.2-359.2
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2016
붕소의 높은 융점과 비점으로 인하여 일반적인 합성법으로는 제조가 어려운 붕화금속 나노물질을 효과적으로 합성하기 위하여 열플라즈마의 특성을 전산해석 하였다. RF (Ratio Frequency, 고주파) 열플라즈마 발생기는 일반적인 직류 열플라즈마 발생기와 비교해 볼 때, 전극 침식에 의한 수명 문제나 불순물의 오염 없이 고온의 열플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있기 때문에 고순도의 나노입자 합성공정에 좋은 조건을 가지고 있다. 그러나 열플라즈마의 고온 부분은 10,000 K 이상의 높은 온도를 가지고 있기 때문에 직접적인 측정으로는 나노입자 합성에 최적의 조건을 찾기가 어렵고, 전산해석을 통하여 여러 변수들에 대한 열플라즈마의 특성을 분석하여야 한다. 해석조건으로 RF 플라즈마의 입력전력은 25 kW로 고정하고 발생기 직경 20~35 mm, 유도코일 감은 수 4~6 회, 첫 번째 코일으로 부터 분말 주입구까지의 길이 10~30 mm, 방전 기체 유량 30~70 L/min에 대한 변수들에 대하여 붕화금속 나노입자 합성에 최적의 조건을 가진 RF 플라즈마의 온도 및 속도분포를 파악하였다. 전산모사 결과 RF 열플라즈마 발생기의 직경 25 mm, 분말주입구 까지의 길이 10 mm, 유도코일 감은 수 6 회, 방전 기체 유량 50 L/min 일 때, 고온영역이 중심부에 넓게 분포하여 붕화금속 나노입자를 합성하는데 최적의 조건이라 파악되었다. 방전 기체 유량 증가에 따라 고온영역의 중심부 분포를 넓게 할 수 있었으나 유량이 증가할수록 플라즈마 속도가 증가하여 붕소를 기화시키기 위한 가열시간이 짧아지므로 방전기체 유량을 조절하여 적절한 속도를 가진 플라즈마를 발생시켜야 한다. 그리고 코일의 감은 수가 증가할수록 10,000 K 이상 고온영역이 출구 쪽으로 확장되어 붕화금속 나노입자를 합성하는데 좋은 조건이 형성되었다. 본 전산해석 결과를 바탕으로 붕화금속 나노입자를 합성하는 RF 플라즈마 발생장치의 설계 및 운전조건을 적용하여 실험과의 비교연구를 통해 붕화금속 나노입자의 합성공정을 최적화 시킬 수 있다.
Kim, Kyung-In;Choi, Sung-Churl;Han, Kyu-Sung;Hwang, Kwang-Taek;Kim, Jin-Ho
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.24
no.1
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pp.1-7
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2014
Aluminum nitride, which has outstanding properties such as high thermal conductivity and electrical resistivity, has been received a great attention as a substrate and packaging material of semiconductor devices. Since aluminum nitride has a high sintering temperature of 2173 K and its properties depends on the impurity level, it is necessary to synthesize high-purity and nano-sized aluminum nitride powders for the applications. In this research, we synthesized high purity aluminum nitride nanopowders from aluminum using RF induction thermal plasma system. Sheath gas (NH3) flow was controlled to establish the synthesis condition of high purity aluminum nitride nanopowders. The obtained aluminum nitride nanopowders were evaluated by XRD, SEM, TEM, BET, FTIR and N-O analysis.
Kim, Kwang-Su;Lee, Nam-Hee;Kim, Young-Seok;Han, Sung-Ho;Kim, Sun-Jae
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2003.05b
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pp.47-53
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2003
자발착화연소법과 분무열분해법을 동시에 적용한 초음파분무연소법을 이용하여 40~50nm 크기를 갖는 결정성 ZnO 분말을 합성하였다. 또한 바리스터로의 응용을 위해 Bi, Sb, Co, Mn을 초기출발원료인 Zn-nitrate에 첨가하여 복합조성의 ZnO계 바리스터 분말을 합성하였다. 합성된 바리스터의 분말을 성형 및 소결하여 전기적 특성을 관찰한 결과 Co를 첨가한 분말보다 Mn을 첨가한 분말에서 우수한 전기적 특성을 나타내었다.
Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2003.03a
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pp.17-17
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2003
선폭법[전기선 폭발 법, Electrical Explosion of wire(EEW)]은 $10^{10A}$$m^2$ 이상의 고밀도 전류를 금속와이어에 인가하여 순간적으로 폭발시키는 기술로서 고밀도 대 전류가 금속와이어를 통과할 때, 저항발열에 의해 와이어가 미세한 입자나 금속증기 형태로 폭발하는 현상을 이용하여 나노분말을 합성하는 방법으로 나노 금속분말 뿐만 아니라 분위기 제어에 의한 산화물, 질화물, 탄화물 및 합금분말 둥 다양한 분말을 제조할 수 있는 장점이 있다. 또한 다른 제조법에 비해 양산화에 가장 근접한 기술로 알려져 있으며, 러시아가 세계적 기술수준으로 가장 앞선 것으로 알려져 있으며, 미국, 독일 및 일본 둥에서 1995년 이후 선폭 기술을 이용하여 나노분말 제조를 산업화하였다.다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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