• 제목/요약/키워드: 자전연소합성법

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자전연소합성법에 의한 여러 가지 섬유상 및 입상 탄화물의 제조 (Fabrication of Various Carbides with Fibrous and Particulate Shapes by Self-Propagating High Temperature Synthesis Method)

  • 방환철;윤존도
    • 한국재료학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.343-349
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    • 2000
  • 자전연소합성(SHS)법을 이용하여 탄소섬유와 티타늄, 지르코늄, 니오븀, 규소, 붕소, 중석, 몰리브덴의 분말로부터 여러 가지 섬유상 탄화물의 합성을 시도하였다. 티타늄과 지르코늄은 예열없이, 그 이외의 경우는 전기로 또는 화학로를 사용하여 예열하여 반응을일으킨 결과, TiC, ZrC, NbC, SiC, $B_4$C, WC,$ Mo_2$C 의 순수한 탄화물의 형성되었다. TiC, ZrC, NbC 및 $B_4$C 탄화물의 형상은 속의 빈 섬유상이었고, SiC는 보다 작은 입자와 미세 휘스커로 이루어진 섬유상을 하고 있었고 WC와 $Mo_2$C 는 비섬유상을 하고 있었다. 여러 가지 형상의 원인에 대하여 합리적 설명을 시도하였으며 정성적 메카니즘을 제안하였다.

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Rheo-compocasting과 Squeeze casting법에 의해 제조된 AI기 복합재료의특성 (A Characteristics of Al Matrix Composites Prepared by Rheo-compocasting and Squeeze Casting)

  • 서영식
    • 한국재료학회지
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    • 제6권12호
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    • pp.1199-1212
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    • 1996
  • 본 연구는 주조성, 내압성, 내열성 등이 우수하여 군용 및 민수용 기계소재로 이용되고 있는 AI-Si-Mg계 AC4C 합금에 세라믹(AI2O3, AI2O3-TiC)을 강화시키는 복합재료제조에 관한 기초연구의 일환으로 수행하였다. 연구내용은 세라믹 강화재의 젖음성을 높이기 위하여 수소환원법에 의한 AI2O3입자의 Ni 피복과 기존의 프리폰 제조방법보다 간단하고 경제적인 자전연소합성법에 의해 AI2O3-TiC 다공성 pellet을 제조하여, 이들 강화재와 AC4C 기지금속을 이용하여 고대-compocasting 및 squeeze casting법으로 복합재료를 제조하고 미세조직, 계면생성물, 기계적 성질, 내마멸성 등의 특성을 조사하였다. 고대-compocasting법에 의해 제조된 AI2O3Ni 입자 강화 복합재료에서 강화재들은 응집체로 존재하지 않고 비교적 균일하게 분산되었고 AI2O3-TiC 강화재를 이용하여 squeeze casting으로 가압주조 하므로써 기지금속과 강화재의 젖음성이 향상되었다.

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Capacitor용 Ta분말 제조공정 Waste Ta를 이용한 TaC분말 제조 (Preparation of TaC Powder from the Waste of Ta powder Fabrication Process for Capacitor)

  • 박제신;서창열;윤재식;배인성;박형호
    • 자원리싸이클링
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    • 제12권4호
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    • pp.51-57
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    • 2003
  • 케퍼시터용 Ta 분말제조공정에서 발생하는 waste 분말을 이용하여 TaC 분말을 자전고온합성법에 의하여 합성하였다. waste TA는 합성반응의 활성 및 산화방지를 위하여 전처리공정에서 미분쇄 및 탈산처리가 필요하였다. 합성반응에서는 TaC 단일상은 6∼7wt.%C의 조성범위에서 얻을 수 있었다. 또한 반응온도는 시료의 압축력에 영향을 받으며, 압축력 1600psi에서 최고반응온도를 나타냈다.

자전연소합성법에서의 알칼리염을 이용한 WC 분말의 제조 (Preparation of WC Powders by SHS Process in the Presence of Alkali Salts)

  • 원형일;;원창환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.152-156
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    • 2007
  • Tungsten carbide powder was synthesized by SHS (self-propagating high-temperature synthesis). Except $WO_{3}$, each concentration of raw material ($WO_{3},\;Mg,\;NaCl,\;Na_{2}CO_{3},\;C$) was investigated. Final product was characterized by XRD and SEM. X-ray data demonstrated that the $NaCl+Na_{2}CO_{3}$ combined mixture has superiority in the WC formation process. Single phase and submicrometer WC powder was synthesized at the temperature below $1600^{\circ}C$. The role of sodium salts in combustion process was discussed, and chemical mechanism of WC formation was proposed. WC powder prepared by salt-assisted combustion synthesis has a size $0.2{\sim}3\;{\mu}m$ and low agglomeration degree.

Ti-Al의 고온 자전 반응 합성과정의 열시차 분석 (Differential Thermal Analysis of the Self-propagating High-temperature Synthesis of Ti-Al mixture)

  • 문종태;이용호
    • 한국재료학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.345-356
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    • 1995
  • 본 연구에서는 TiAl 금속간 화합물을 자전 고온 반응법을 이용하여 제조시 반응과정을 열시차 분석 방법으로 분석하였다. 합금 조성은 Ti-45at% Al, 53at%Al, 알루미늄 분말 크기, 승온 속도, 성형 밀도 등을 변화시켜 이들이 반응 과정에 미치는 영향을 관찰하였다. 분말이 미세할수록, 승온속도가 느릴수록, 성형 밀도가 낮을수록 반응 점화 온도 및 연소 온도가 감소하였으며, 고상 Ti와 고상 Al간의 반응정도가 증가하는 것이 관찰되었다. 고상 Ti와 고상 Al간의 반응에서 생성되는 것은 XRD 분석 결과 Ti$Al_{3}$상으로 확인되었다. 이에 비하여 반응 점화 온도가 알루미늄의 용융 온도보가 높을 경우에는 생성되는 상이 $Ti_{3}$Al, TiAl상으로 확인되었다. 이러한 상의 생성 원인에 대하여 확산 계수 및 알루미늄의 용해도등의 요인으로 설명하였다.

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자전연소합성법에 의한 콘덴서용 탄탈륨 분말 제조 (Preparation of Ta Powder for Capacitor by SHS Process)

  • 이승영;이상일;원창환
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.338-343
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    • 2009
  • The purpose of this study is to make the tantalum powder for solid electrolyte capacitor with SHS (self-propagating high-temperature synthesis) process. Raw materials for manufacturing Ta powder were used $Ta_{2}O_{5}$, Mg and NaCl. While progressing SHS process, $Ta_{2}O_{5}$ powder was reduced by Mg powder. The combustion temperature and velocity were easily controled by the varying mole ratio of NaCl, Mg and initial reaction pressure. In the case of only using NaCl as an inorganic agent, the shape is unagglomerated and has high surface area. whereas we were given the powder which has good net structure by the addition of excessive Mg as a diluent.

자전연소합성법을 이용한 리튬이차전지용 양극활물질 LiCoO2의 제조 및 특성 (Synthesis and Characteristics of LiCoO2 Powders Prepared by SHS Process)

  • 류명한;이종현;원창환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.388-394
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    • 2004
  • 균일하게 혼합된 LiNO$_3$와 Co 금속분말을 알곤 분위기 하에서 SHS 공정으로 리튬이차전지용 양극활물질인 LiCoO$_2$분말을 합성하였다. 여러 가지 반응변수에 따라 제조된 분말의 특성과 전기화학적 특성평가를 수행하였는데, 반응온도 및 속도와 제조된 분말의 입도는 각각 Li/Co 몰비와 시료의 냉각속도 변화로 제어 가능하였다. Li/Co 몰비가 1.05일 때 최대방전용량인 145 mAh/g을 나타냈으며, 10회 충ㆍ방전 실험 후 6.4%의 낮은 용량감소를 갖는 비교적 안정된 cycling 특성을 보였다.

용융염계에서 자전연소합성법에 의한 α-Si3N4 분말의 제조 (Part 3. 반응기구) (Preparation of α-Si3N4 Powder, in Reaction System Containing Molten Salt, by SHS (Part 3. Reaction Mechanism))

  • 윤기석;양범석;박영철;원창환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.907-914
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    • 2004
  • [ $Si-NaCl-NH_4Cl-NaN_3$ ]계에서 자전연소에 의한 Si의 질화반응기구에 대하여 알아보았다. 희석제로서 첨가된 NaCl은 질화반응 초기에 Si의 용융에 따른 Si의 성장을 억제하여 완전한 질화반응에 도움을 주는 것으로 나타났다. 또한 $NH_{4}Cl$$NaN_3$는 반응과정 동안 서로 분해하고 결합하여 생성물로서 NaCl을 형성하였고, 이 과정에서의 발열반응은 시편을 예열함으로써 질화반응에 도움을 주었다. 본 반응계에서 주된 질화반응기구는 액상-기상 반응기구였다. 그리고 ${\alpha}-Si_{3}N_4$의 제조를 위한 최적의 펠렛 기공도는 $67-69%\$였다.

희석제 입도가 고온자전연소법에 의한 질화알루미늄 합성에 미치는 영향 (Effect of Diluent Size on Aluminum Nitride Prepared by Using Self-Propagating High-Temperature Synthesis Process)

  • 이재령;이익규;신희영;정헌생
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.69-75
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    • 2005
  • 고온자전연소법에 의한 질화알루미늄 합성에 있어서, 반응물(Al) 형상과 희석제(AlN) 입도 등의 형상학적 조건이 반응생성물에 미치는 영향을 조사하였다. 평균 입경(34$\mu$m)이 같은 두 종류의 Al 분말(입상, 편상)과 평균입경이 다른 4종류의 AM분말을 희석제로 사웅하여 반응 성형체를 준비하였다. 반응성형체의 충진밀도는 이론밀도의 $35\%로 고정하였고, 초기 질소압은 $1\~10MPa$, 희석을은 $0.4\~0.7$로 변화시키면서 반응을 실시하였다. 반응물과 희석제의 입도를 비슷하게 조절함으로써, 상대적으로 질소압이 낮은 1MPa의 조건에서도 순도 $98\% 이상, 입경 수십 $\mu$m의 AlN 합성이 가능함을 확인하였다. 이러한 고순도, 고입경화는 연소파 진행 후, 성형체 내부로 질소가스 투입 용이성의 차이에 의한 현상이라고 판단된다.

자전연소합성법에 의한 SiC 분말 제조시 반응변수의 영향 (The Investigation of Reaction Parameters on the Reactivity in the Preparation of SiC by SHS)

  • 신창윤;원형일;;원창환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제43권7호
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    • pp.427-432
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    • 2006
  • The preparation of SiC powder by SHS in the system of $SiO_2-Mg-C$ was investigated in this study. The effects of various processing parameters such as the initial pressure of inert gas in reactor, the content of Mg and C in mixture and the size of $SiO_2$ particles on the synthesis of SiC by SHS methode were investigated. The minimum initial pressure of inert gas in reactor for SHS reaction in this system was 5 atm, and as the pressure increased, and the concentration of unreacted Mg decreased. At 50 atm of the initial inert gas pressure in reactor, the optimum composition for the preparation of pure SiC was $SiO_2+2.5Mg+1.2C$. SiC powder synthesized in this condition had a mixture of ${\alpha}-SiC\;and\;{\beta}-SiC$ with an irregular shape and the particle size of $0.5{\sim}0.8{\mu}m$.