• Title/Summary/Keyword: 소결과정

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Synthesis Strategy for Electrodes and Metal-Organic Frameworks based on Metal Nanoparticle using Flashlight (플래시라이트를 이용한 금속나노입자 기반 전극 및 금속유기골격체 합성 전략)

  • Yim, Changyong;Baek, Saeyeon;Park, Soyeon;Kim, Hamin
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.31 no.6
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    • pp.591-595
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    • 2020
  • Intensive pulsed light (IPL) technique enables energy to be transferred to a target substance in a short time per millisecond at room temperature under an ambient atmosphere. Due to the growing interest in flashlights with excellent functionality among various technologies, light-sintering research on metal particles using IPL has been carried out representatively. Recently, examples of the application of IPL to various material synthesis have been reported. In the present article, various strategies using IPL including the manufacture of flexible electrodes and the synthesis of metal-organic frameworks were discussed. In particular, the process of improving oxidation resistance and electrical conductivity of electrodes, and also the metal-organic framework synthesis from metal surface were explained in detail. We envision that the review article can be of great help to researchers who investigate electrode manufacturing and material synthesis using IPL.

Parallel Processing of Structural Optimization Using PC Transputer System (PC 트랜스퓨터 시스템을 이용한 구조최적화의 병렬처리)

  • 황진하;박종희
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.233-241
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    • 1999
  • 본 연구는 개별 메모리를 갖는 소결합 구조의 MIMD형 병렬컴퓨터인 트랜스퓨터시스템 하에서 구조최적화를 위한 병렬처리 과정을 보이고 시험모델에 적용하여 타당성 및 효율성을 검증한다. 전체 최적화과정의 대부분을 차지하는 해석 및 민감도 알고리즘은 영역단위의 병렬성을 갖는 부구조화에 근거하고 하드웨어 구성에 맞춰 변환 재구성한다. 각 노드간 통신은 정적응축과 설계도함수에 한정, 그 횟수를 최소화하고 그들을 동기화하므로써 개별메모리형 연산모델의 약점인 통신비용의 문제를 해소한다. PC를 호스트로 한 수치실험은 고속화 효율성 면에서 고무적인 결과를 보여주고 있으며, 이런 점에서 시스템의 확장성을 함께 고려한다면 트랜스퓨터 시스템에 기초한 병렬처리는 공학 환경의 변화와 요구에 부응하는 좋은 대안이 될 수 있다.

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Manufacture of Inorganic Materials Thin Film Solar Cell using Titanium Dioxide (이산화티타니움을 사용한 무기질 박막형 태앙전지의 제작)

  • Lee, Kyung-Ho
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.9 no.10
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    • pp.451-463
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    • 2009
  • The purpose of this research is to develop thin film materials and fabrication process for efficient $TiO_2$/CdTe solar cells. In this work photocatalyst titanium dioxide was prepared by sol-gel procedure according to reaction condition, the mole ratio of $H_2O$/TTIP, pH of solution and aging condition of powder. The prepared titanium dioxide was thermally treated from 300 to $750^{\circ}C$. Maximum intensity of anatase phase of titanium dioxide was achieved by calcination at $600^{\circ}C$ for 2 hr. And it was mixture of anatase and rutile phase when temperature of calcination was $750^{\circ}C$. It has been known that the properties of synthesized titanium dioxide according to aging time and calcination temperature was converted to anatase phase crystal on increasing of aging time. Also the current density has been increased with aging time and temperature, the efficiency has been increased with because of reason on above results. The formation of chemical bonding on oxygen and cadmium telluride under oxygen circumstances had been observed, and oxygen of thin film surface on cadmium telluride had been decreased with the treatment of chromate and hydrazine. As results had been shown that the energy conversion efficiency of cadmium telluride use by rapidly treatmented heat at the condition of $550^{\circ}C$ under air circumstance got 12.0%, 6.0% values according to $0.07cm^2$, $1.0cm^2$ surface area, respectively.

Synthesizing Behavior of Calcium Chloroaluminate with using MSWI Fly Ash in the Different Sintering Conditions (생활폐기물(生活廢棄物) 소각(燒却) 비산(飛散)재의 소성(燒成) 조건(條件)에 따른 Calcium Chloroaluminate 합성(合成) 거동(擧動)에 관한 연구(硏究))

  • Yoo, Kwang-Suk;Lee, Seong-Ho;Hwang, Sun-Ho;Ahn, Ji-Whan
    • Resources Recycling
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    • v.19 no.5
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    • pp.68-74
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    • 2010
  • The aim of this study is to investigate the behaviors of synthesis of Calcium Chloroaluminte($11CaO{\cdot}7Al_2O_3{\cdot}CaCl_2$) under the melting temperature of municipal solid waste incineration fly ash(MSWI fly ash); $900^{\circ}C-1300^{\circ}C$ of sintering temperature. A sludge generated from a water purification plant (SW) was also used to fill up $Al_2O_3$ source, which might be deficient in MSWI fly ash. MF and SW were mixed at mixing ratio of 10 to 7, which is the mole ratio of CaO to $Al_2O_3$ of calcium Chloroaluminte. Mixed samples were sintered in the opened sintering reactor and the closed sintering reactor, respectively. The results showed that calcium chloroaluminte was formed at $1,000^{\circ}C$ in both reactors, but the temperature of decomposition of calcium chloroaluminte depended upon sintering reactor type; an opened sintering reactor and a closed sintering reactor, owing to the vaporization velocity of Cl.

Out-of-Pile Test for Yielding Behavior of PWR Fuel Cladding Material (노외 실험을 통한 가압경수형 핵연료 피복재의 항복거동연구)

  • Yi, Jae-Kyung;Lee, Byong-Whi
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.19 no.1
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    • pp.22-33
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    • 1987
  • The confirmed integrity of nuclear fuel cladding materials is an important object during steady state and transient operations at nuclear power plant. In this context, the clad material yielding behavior is especially important because of pellet-clad gap expansion. During the steep power excursion, the in-pile irradiation behavior differences between uranium-dioxide fuel pellet and zircaloy clad induce the contact pressure between them. If this pressure reaches the zircaloy clad yield pressure, the zircaloy clad will be plastically deformed. After the reactor power resumed to normal state, this plastic permanent expansion of clad tube give rise to the pellet-clad gap expansion. In this paper, the simple mandrel expansion test method which utilizes thermal expansion difference between copper mandrel and zircaloy tube was adopted to simulate this phenomenon. That is, copper mandrel which has approximately three times of thermal expansion coefficient of zircaloy-4 (PWR fuel cladding material) were used in this experiment at the temperature range from 400C to 700C. The measured plastic expansion of zircaloy outer radius and derived mathematical relations give the yield pressure, yield stress of zircaloy-4 clad at the various clad wall temperatures, the activation energy of zircaloy tube yielding, and pellet-clad gap expansion. The obtained results are in good agreement with previous experimental results. The mathematical analysis and simple test method prove to be a reliable and simple technique to assess the yielding behavior and gap expansion measurement between zircaloy-4 tube and uranium-dioxide fuel pellet under biaxial stress conditions.

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Characteristics of $\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$-SiC Composite Powder Prepared by SHS Process and its Sintering Behavior (SHS법에 의한 $\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$-SiC 복합분말 제조 및 소결특성)

  • An, Chang-Yeong;Yun, Gi-Seok;Jeong, Jung-Chae;Won, Chang-Wan
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.9 no.8
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    • pp.817-824
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    • 1999
  • The $Al_2$$O_3$-SiC composite powder was prepared by Self-propagating High-Temperature Synthesis(SHS) process using $SiO_2$Al and C powders as raw material. The effects of the molar ratio in raw material, compaction pressure, initial temperature of reactants on the products and combustion process were studied. Self-propagating high temperature synthesis of $SiO_2$/Al/C system should be preheated above $400^{\circ}C$ owing to the low combustion temperature. As the result of the combustion reaction, the purity of final product became better than that of reactants. In this system, the optimum molar ratio of $SiO_2$:Al:C was 3.0:4.0:6.0. The free carbon was removed by roasting at $650^{\circ}C$ for 30min. In this study, pressureless sintering was very dffective both for controlling the disintegration of specimen with powder bed and for obtaining dense sintered-body at $1700^{\circ}C$. The sintered-body produced with hot-pressing was about 98% of the theoretical relative density.

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Fabrication of Ba-, Pb-electronic ceramics by powder prepartion of wet chemical method (습식화학적 분말합성법에 의한 Ba-, Pb-계 전자세라믹스의 제조)

  • 이병우;오근호
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • 1996.06b
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    • pp.259-279
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    • 1996
  • 최근 정보·전자산업의 발전으로 고 신뢰성 전자재료에 대한 수요가 증대되고 있으며 이러한 첨단산업의 기반의 될 신소재 중 전자세라믹스가 차지하는 비중이 그 대부분을 차지하고 있으며 이에 대한 수요와 기대가 점점 커지고 있다. 이러한 전자세라믹스는 유전재료, 자성재료, 압전재료, 도전성 재료 등으로 나뉘게 된다. 어떠한 분류에 들어가든 그 조성은 금속의 산화물 형태가 일반적이며 미세한 분말의 성형체를 소결(sintering) 함으로써 최종제품으로 완성된다. 이러한 전잣라믹스가 최근 요구되는 고 신뢰성, 고 밀도화를 달성하기 위해선 원료 분말 제조단계부터 제어가 필요하다. 원료분말의 균일·균질성과 그 입도는 소결특성 뿐만아니라 전기적 특성에도 큰 영향을 미치기 때문이다. 세라믹스의 분말제조 방법 중 일반적으로 사용되는 방법으로는 고상 산화물을 혼합하여 하소(calcination)한 후 분쇄하는 '고상합성법'과 금속의 염 또는 alkoxide 용액을 이용하여 화학적으로 제조하는 '습식 화학적 합성법'이 있다. 고상합성법은 합성온도가 높고 기계적 분쇄와 혼합에 의존하므로 균일·균질성이 떨어지고 분말크기를 1㎛ 이하로 만들기 힘들다. 반면에 습식화학적 합성법은 기계적인 분쇄와 혼합에선 얻을 수 없는 원자 혹은 분자단위의 균일한 혼합과 submicron 이하의 미세한 분말을 얻을 수 있다. 따라서 이러한 습식 화학적 합성으로 얻은 분말을 사용하면 미세한 입자의 특성으로 인해 소결온도를 낮출 수 있으며 균일한 미세구조와 균질한 조성을 갖게되어 기계적·전기적 물성증진도 가져올 수 있게 된다. 습식 화학적 분말합성법은 전술하였듯이 alkoxide의 가수분해를 이용하는 sol-gel 법과 금속의 염(salt) 용액을 이용하여, 화학적으로 화합물 침전을 얻거나 또는 공침전물(coprecipitate) 형태의 분말을 얻는, 침전법으로 나뉠 수 있다. 침전법의 근본원리는 pH 및 pCO3 등에 따른 이온종의 용해도 차이를 이용하는 것으로써 각 이온종에 따른 solubility product(ksp)를 이용하여 설명된다. 본 연구에서는 침전법을 사용한 Ba-, Pb-계 전자세라믹스의 분말합성에 대한 이론적 고찰과 공정개발 및 실험을 통한 물성증진 효과에 대해 알아보았다. 본 실험상의 전자세라믹스 조성은 강유전체, 세라믹반도체, 압효과에 대해 알아보았다. 본 실험상의 전자세라믹스 조성은 강유전체, 세라믹 반도체, 압전재료로 널리 사용되는 BaTiO3, PZT(PbZrO3-PbTiO3)와 수직 자기기록매체로 큰 가능성이 있으며 hard ferrite로 널리쓰이는 Ba-feerite(BaFe12O19)로써 수산화물 형태의 침전에 대한 기구(mechanism)와 물성에 대해 살펴보았다. 이러한 침전법에 의한 분말합성 과정에는 소결체의 물성에 영향을 미치는 pH 조절제나 원료에서 혼입될 수 있는 Na+, K+, Cl-, SO4- 등의 제거(washing 혹은 filtering)가 필수적이다. 그러나 침전법에서 얻게 되는 분말은 매우 미세하여 colloid를 형성하게 되며, 이러한 colloid 상태의 미세한 침전입자가 filtering media에 끼이게 되어 견고하면서도 상당한 부피를 가지는 filter cake을 형성하기 때문에 filtering에 많은 시간과 다량의 filtering agent (본 실험의 경우엔 증류수)가 필요하게 된다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 colloid 상태의 침전물을 얼렸다 녹이는 freezing process를 개발, 적용하여 그 원리 및 효과, 그로인한 분말형태를 관찰하여 보았다.

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Synthesis of Titanium Hydride Powder Via Magnesiothermic Reduction of TiCl4 in H2 gas Atmosphere (수소분위기 내 사염화타이타늄의 마그네슘 열환원을 이용한 수소화타이타늄 분말 합성)

  • Sung-Hun Park;So-Yeong Lee;Ho-Seong Lee;Jungshin Kang;Ho-Sang Sohn
    • Resources Recycling
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    • v.32 no.2
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    • pp.19-32
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    • 2023
  • A novel method for the synthesis of titanium hydride powder from titanium tetrachloride via the magnesiothermic reduction in an hydrogen gas atmosphere was investigated. To examine the influence of temperature on the formation of titanium hydride, the reduction was conducted at 1023~1123 K under 1 atm of hydrogen gas atmosphere for approximately 30 min. Subsequently, the titanium hydride powder was sintered by maintaining the temperature for 0~120 min, and the decrease in the oxygen concentration of the powder was investigated. The experimental results showed that TiH1.924 was produced at 1023 K, whereas mixtures of TiH1.924 and TiH1.5 were produced at 1073 K and 1123 K. In addition, the hydrogen concentration in the powder decreased with increasing temperature. The concentration of oxygen in the powder decreased with increasing temperature and sintering time owing to the decrease in the specific surface area of the powder. The minimum concentration of oxygen was 0.246 mass% when the mixture of TiH1.924 and TiH1.5 was obtained at 1073 K and a sintering time of 120 min.

Phase Equilibria and Processing of Pb_2Sr_2(Y_{1-x}Ca_x)Cu_3O_{8+\delta} Superconductors (x=0.4-0.6) (Pb_2Sr_2(Y_{1-x}Ca_x)Cu_3O_{8+\delta}초전도체 (x=0.4-0.6)의 제조방법 및 상평형)

  • Park, Young-il;Dongwoon Jung
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.6
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    • pp.723-731
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    • 1995
  • P $b_2$S $r_2$( $Y_{1-x}$ C $a_{x}$)C $u_3$ $O_{8+}$$\delta$/ samples were prepared with x=0.4~0.6 and small $\delta$. To minimize the extent of oxidative decomposition reaction which occurs during the preparation of this phase, two annealing steps were adopted : First, sintered samples of P $b_2$S $r_2$( $Y_{1-x}$ C $a_{x}$)C $u_3$ $O_{8+}$$\delta$/ are oxygenated under 100% $O_2$, which leads to a large $\delta$(e.g., $\delta$=1.8). Second, the resulting samples are deoxygenated under 0.1~1.0% $O_2$in $N_2$, lowering $\delta$ to desired values. This two-step annealing procedure minimized the extent of oxidative decomposition. However, even with the two-step annealing procedure, the oxidative decomposition of P $b_2$S $r_2$( $Y_{1-x}$ C $a_{x}$)C $u_3$ $O_{8+}$$\delta$/ cannot be completely suppressed if $\delta$ is to be reduced to maximize $T_{c}$. Electrical resistivity data show that $T_{c}$(onset) is a function of hole concentration in the Cu $O_2$layer, and the optimum hole concentration for the maximum $T_{c}$ is achieved when $Ca^{2+}$is substituted for $Y^{3+}$between 0.5 and 0.6 A $T_{c}$(onset)=80K has been observed for one such sample, and this is the highest $T_{c}$(onset) yet reported for this compound.ed for this compound.nd.

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Synthesis of aluminum contained polycarbosilane and preparation of Si-Al-C-O nanocomposite fiber (Aluminum이 첨가된 polycarbosilane 합성 및 Si-Al-C-O 나노복합섬유 제조)

  • 신동근;류도형;김영희;김형래;정영근
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.240-240
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    • 2003
  • SiC 섬유의 고온강도를 향상시키기 위한 소결조제로 boron, aluminum 등을 사용할 수 있다. 본 연구에서는 폴리카보실란에 aluminum precursor를 첨가한 후 중합반응을 거쳐 Al-contained polycarbosilane을 합성하였다. 합성된 Al-contained polycarbosilane을 용융방사하여 섬유화 하고 열분해 공정을 통해 Si-Al-C-O 나노복합 섬유를 제조하였다. 먼저 aluminum butoxide와 polycarbosilane(commercial)을 200m1 xylene에 용해시켜 14$0^{\circ}C$에서 1시간 동안 reflux하였다. evaporator를 이용하여 xylene를 제거한 후 autoclave에서 25$0^{\circ}C$/30$0^{\circ}C$ 중합과정을 통해 가교결합 시켰다 이와 같이 합성된 시료는 ICP분석을 통해 aluminum 함량을 확인하였고 FT-IR(Fig.1) 및 GPC분석(Fig.2)으로부터 화학구조 및 분자량변화를 확인하였다. aluminum 첨가량이 증가함에 따라 Si-H/Si-$CH_3$의 결합크기의 비가 감소하였으며 이로부터 aluminum butoxide와 polycarbosilane의 가교결합이 이루어진 것으로 보이며 중합 후 분자량의 증가 또한 가교결합에 의한 결과로 사료된다 열무게감량(TGA) 측정 결과는 40$0^{\circ}C$부터 유기리간드의 분해가 일어나며 80$0^{\circ}C$이상에서 세라믹화 과정이 완료되었음을 알 수 있었다 또한 aluminum 첨가량이 증가함에 따라 세라믹 수율도 증가하였음을 확인하였다. 합성된 aluminum-contained polycarbosilane은 20$0^{\circ}C$에서 1시간 동안 불융화과정을 거쳐 환원 및 진공 분위기에서 고온 열처리하였으며 이로부터 얻어진 시료에 대해 XRD분석을 수행하였다. SEM과 TEM을 이용하여 미세구조를 관찰하였다.

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