• Title/Summary/Keyword: 산화/용해

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Long Term and Cyclic Oxidation Behavior of Th-45at%AI-1.6at%Mn Intermetallic Compounds (Ti-45at%AI-1.6at%Mn 금속간화합물의 장시간 및 반복산화특성)

  • Kim, Young-Jin;Choi, Moon-Ki;Kim, Mok-Soon
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.1
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    • pp.45-51
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    • 1998
  • Ti-45at%AI-1.6at%Mn 조성을 갖는 금속간화합물의 장시간 및 반복산화 거동을조사하기 위하여 반응소결법 및 플라즈마 아크 용해법으로 제조한 시편에 대하여 80$0^{\circ}C$에서는 반응소결재와 용제재 모두 등온 및 반복산화에 대하여 우수한 저항성을 나타내었다. 90$0^{\circ}C$에서는 반응소결재의 경우에는 등온 및 반복산화에 대하여 우수한 저항성을 보였으며, 중량변화와 산화피막의 박리는 극히 적었다. 이에 비해 용제재의 경우에는 등온 및 반복산화에 의해 중향이 크게 변하였으며 피막의 박리도 극심하였다. 90$0^{\circ}C$에 있어서 두 재료간의 이러한 산화거동 차이는 기지/산화물 계면 부근에 형성된 산화층의 차이에 기인하는 것으로 간주하였다. 반응소결재의 경우에는 계면 부근에 연속적인 AO$_{3}$O$_{3}$층이 형성되며, 이러한 층이 산화에 대한 보호막으로 작용하는데 비하여 용제재에 있어서는 계면 부근에 AO$_{3}$O$_{3}$와 TiO$_{2}$의 혼합층이 형성되었다. 용제재의 반복산화시에 보여진 피막의 박리는 냉각시에 TiO$_{2}$와 기지간의 열팽창계수 차이에 기인하여 발생하는 열응력을 TiO$_{2}$가 견디지 못하고 박리를 초래한 것으로 해석하였다.

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Ti-Ni합금에 생성하는 나노튜브 산화막의 형태 및 성장거동

  • Kim, Min-Su;Han, Dong-Won;Gwon, A-Ram;Na, Chan-Ung
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.133-133
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    • 2017
  • [서론] Pure Ti 및 Ti합금의 양극산화법에 의해 만들 수 있는 자기조직화된 나노튜브피막은 광촉매, 태양전지 등 다양한 분야에서 많은 연구가 되고 있다. 양극산화법에 의해 생성되는 산화피막층의 성장거동에 대해서 지금까지 용액의 pH, 온도 및 인가전압 등 양극산화조건의 영향에 대해 많은 연구가 보고 되었다. 하지만, 양극산화에 사용되는 기판의 특성에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 pure Ti 및 Ti-Ni합금에 양극산화법에 의해 생성하는 나노튜브 피막층의 성장거동에 대해 기판의 특성(Ni농도 변화 및 phase변화)이 피막층의 형태 및 성장거동에 미치는 영향에 대해서 조사 하였다. [실험방법] Sample은 pure Ti 및 Ti-xNi(x=49.0, 51.1, 52.2, 52.5 at.%)를 이용하였다. Ti-Ni합금은 아크용해로 제작 후 $1000^{\circ}C$ 에서 24시간 균질화 처리 후 20% 냉간압연을 하였다. 합금의 조성 및 결정구조 분석은 EPMA 및 XRD를 통해 조사 하였고, 양극산화는 미량의 물 및 불화암모늄을 포함한 에틸렌글리콜 용액에서 20, 35, 50V 20분간 실시하였다. 양극산화법에 의해 형성한 산화피막층은 FE-SEM 및 TEM을 통해 관찰 하였다. [결론] Pure Ti의 경우 모든 조건에서 나노튜브형태의 산화막이 형성되는 것을 알 수 있었다. 하지만, Ti-Ni 합금의 경우 20V, 35V에서는 sponge 형태의 산화막이 형성되고, 50V에서만 나노튜브형태의 산화막이 형성 되었다. 또한, 모든 시편에서 양극산화 시간이 증가함에 따라 나노튜브형태의 산화막은 sponge 형태로 구조적 변화가 일어나는 것을 알 수 있었다. 그리고, 기판 Ni농도가 증가 함에 따라 형성되는 산화막의 형태 변화는 가속화 되는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 양극산화 초기 Ti의 우선적 산화에 의해 Ti과잉의 나노튜브층이 생성되고, 동시에 산화막과 합금계면에 Ni과잉층이 형성되는 것을 알 수 있었다. 산화막과 합금계면에 생성된 Ni과잉층에 의해 양극산화 시간이 증가함에 따라 sponge형태의 산화막이 생성되는 것을 알 수 있었다.

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Properties of Mortar according to Gradation change of Electric Arc Furnace Oxidizing Slag Fine Aggregate made by Rapidly Cooled Method (급냉 전기로 산화슬래그 잔골재의 입도 변화에 따른 모르타르의 특성)

  • Kim, Jin-Man;Kwak, Eun-Gu;Choi, Sun-Mi;Kim, Ji-Ho;Lee, Won-Young;Oh, Sang-Youn
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.6 no.4
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    • pp.112-118
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    • 2012
  • Steel industry produces many by-products and wastes such as blast furnace slag, electric arc furnace slag, and converter slag. As in the case of rock, the main component of steel slag are CaO and $SiO_2$ ; further, steel slag is as alkaline as portland cement or concrete. Electric arc furnace oxidizing slag is possible to use as an aggregate for concrete ; however, it has been reclaimed because of it's expansibility caused by free CaO. Recently, a innovative rapid cooling method for melting steel slag has been developed in Korea, which reduces free lime content to minimum level and increases the stability of iron oxide. Therefore, this study describes the results of a series of research to utilize globular shape of electric arc furnace oxidizing slag fine aggregates made by rapidly cooled method for the construction industry by cooling rapidly melted slag from the steel industry. First of all, an experiment was carried out to investigate the quality characteristics of rapidly cooled electric arc furnace oxidizing slag fine aggregates in order to determine whether they can be applied to the construction industry. Then, by applying them to concrete of various particle sizes, we explored experimentally the desired condition to apply rapidly cooled electric arc furnace oxidizing slag fine aggregates to concrete.

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Physical and Chemical Properties of Atomizing EFOS as Fine Aggregate for Concrete (아토마이징 전기로 산화슬래그 잔골재의 물리·화학적 특성)

  • Beom-Soo Kim;Sun-Mi Choi;Sang-Chul Shin;Sun-Gyu Park;Jin-Man Kim
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.11 no.1
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    • pp.70-78
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    • 2023
  • Blast furnace slag, a by-product of the steel industry, is mostly recycled as concrete admixture, but electric arc furnace slag has not been recycled to date. In particular, since electric arc furnace slag partially contains free lime (free-CaO) in the discharge, it is necessary to review this in order to recycle f or construction materials. Recently an atomizing process which is a method of rapidly cooling electric arc furnace slag has been developed and applied. Therefore, in order to use the fine aggregate of oxidized slag from electric furnace restored by this method as an aggregate for concrete, physical damage and chemical reviewing are required. In this study, a physical and chemical review was conducted on the fine aggregate of Electric Arc Furnace Oxidizing Slag (EFOS) as a by-product of the steel manufacturing process with atomizing process. In this experimental study, EFOS was experimentally examined about whether it can be used as concrete fine aggregate. Also, we intend to provide basic data for the future use of the EFOS fine aggregate. As a result of the experimental study, it was found that the fine aggregate of the EFOS satisfied the quality standards of the fine aggregate for concrete in most items specified by Korean Standard.

Application of carbon-supported PdPt as anode catalysts in PEM fuel cell (PdPt/C 촉매의 고분자전해질 연료전지의 산화극 촉매 적용)

  • Cho, Yong-Hun;Choi, Baeck-Beom;Cho, Yoon-Hwan;Park, Hyun-Seo;Sung, Yung-Eun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.11a
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    • pp.396-398
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    • 2006
  • PdPt/C (Pd:Pt atomic ratio of around 19:1 60wt, %) 촉매를 고분자전해질 연료전지용 전극 촉매소재의 적용하였다. PdPt/C 촉매를 산화극 촉매로, 환원극 촉매로는 Pt/C 촉매를 사용하고 반대로 산화극 촉매는 Pt/C 촉매, 환원극 촉매로는 PdPt/C 촉매를 사용했을 때, PdPt/C 촉매를 산화극과 환원극 촉매로 동시에 사용했을 때의 고분자전해질 연료전지의 단위전지 성능을 각각 비교하였다. PdPt/C촉매를 산화극에만 적용했을 때에 Pt/C 상용촉매를 산화극과 환원극에 모두 적용했을 때의 성능만큼 좋은 성능을 확인할 수 있었다. 환원극 촉매는 Pt/C를 사용하고 산화극 촉매를 PdPt/C Pt/C Pd/C를 사용하였을 매의 성능을 비교하였다. Pd/C를 산화극 촉매로 사용한 단위전지가 나머지 두 경우의 성능에 비하여 현저히 떨어짐을 확인할 수 있었다. 이는 극소량의 Pt 량을 포함한 PdPt/C 촉매가 고분자전해질 연료전지의 산화극 Pt/C 촉매의 대체촉매로 사용 가능함을 보여준다.

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Characteristics and Preparation of Manganese Oxide Electrode by Using Pulse Voltammetry Electrodeposition for Electrolysis (펄스 전착법을 이용한 전기분해용 망간 산화물 전극의 제조 및 특성)

  • Yang, Jeong-Jin;Lee, Mi-Young;Kim, Jeong-Sik;Shin, Hyun-Soo;Park, Soo-Gil
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.13 no.2
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    • pp.138-144
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    • 2010
  • In order to investigate the electrochemical propertied of titanium electrode for electrolysis, manganese oxide was electrodeposited on surface of mesh titanium by pulse voltammetry. The morphological changes and impedance results of manganese oxide electrodeposited electrode were analyzed by SEM and EDX. The size of electrodeposited manganese oxide on mesh titanium was increased with first cycle pulse time increase, and approximately 100 non-uniform manganese oxide was grown at 10 ms pulse polarization time. Charge transfer resistance($R_{ct}$) of near the overpotential was analyzed by EIS measurement and the feasibility of prepared electrode was evaluated by the overpotential calculated from Tafel plots.

Improvement of optical properties of transparent conducting oxide for thin film solar cell (박막 태양전지용 투명전도산화막의 광특성 향상에 관한 연구)

  • Lee, Seung-Hun;Tark, Sung-Ju;Kang, Min-Gu;Park, Sung-Eun;Kim, Won-Mok;Kim, Dong-Hwan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.90-90
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    • 2009
  • 박막 태양전지의 단락전류를 증가시키기 위해서는 투명전도 산화막의 표면 식각을 통한 광포획 특성 극대화가 중요하며, 일반적으로 스퍼터링법으로 제작된 투명전도 산화막의 표면 식각은 HCl solution을 이용한다. 본 연구는 투면전도 산화막 증착시 seed로 작용할 수 있는 colloidal 형태의 nanoparticle을 유리기판에 형성한 뒤 rf-magnetron sputtering 법을 이용하여 ZnO:Al(AZO) 투명전도 산화막을 증착하여 광학 전기적 특성 변화를 분석하였다. Nanoparticle을 사용하여 제조된 AZO 박막은 nanoparticle의 확산에 의한 전자농도의 향상이 보였으나, 이동도의 감소로 인해 전기적 특성에 큰 변화는 없었다. 반면 AZO 박막의 표면형상이 nanoparticle로 인해 변하여 박막의 광 포획을 위한 안개도가 향상됨을 확인 할 수 있었으며, 이로 인해 표면 형상 제어를 통한 박막 태양전지 적용을 위한 투명전도 산화막을 제작할 수 있었다.

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