• 제목/요약/키워드: Activation Energy for Thermal Decomposition

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기능성 복합 라텍스의 합성과 열분해 특성에 관한 연구 (A Study on Synthesis of Functional Composite Latex and Characteristics of Thermal Decomposition)

  • 권재범;김남석;이내우;설수덕
    • 한국안전학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.47-53
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    • 2004
  • Emulsion polymerization ws carried out using Alkyl methacrylate(RMA) like MMA, EMA, BMA and Styrene Monomer(SM) for core-shell latex preparation. It was synthesized at $80^{\circ}C$ in the presence of anionic surfactant SLS(Sodium Lauryl Sulfate). FT-IR and DSC analysis are used to confirm the synthesized core-shell emulsion latexes. Moreover DSC and TGA were used to investigate the thermal characterisitcs of them. The differences of the decomposition rate and the activation energy from TGA and DSC analysis are not so big. It considers that the pendent group is not affect of the thermal characteristics and stability on core-shell latexes, which is synthesized with RMA and Styrene. For investigating combustion products, LC50 values were calculated by FED(Fractional Effective Dose)from the Pyrolyzer-Mass sepctrometer.

열중량분석법에 의한 Boron-Potassium Nitrate(BKNO3)의 열분해 특성 연구 (Thermal Decomposition Behavior of Boron-Potassium Nitrate (BKNO3) by TGA)

  • 고청아;김준형;박영철;문영택;서태석;류병태
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.104-110
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    • 2019
  • 붕소-질산칼륨($BKNO_3$)의 열분해특성을 비등온방식의 TGA(열중량분석법)를 사용하여 평가하였다. 상온과 $600^{\circ}C$의 온도범위에서 2단계에 걸쳐 질량감소가 발생하는 것이 관찰되었다. 열분해특성에 대한 속도론적 파라메타값들은 TGA로부터의 데이터를 AKTS Thermokinetics 소프트웨어를 사용하여 분석되었다. $200^{\circ}C$에서 $360^{\circ}C$의 온도범위에서 발생하는 1차 무게감소는 바인더 (Laminac/Lupersol)의 열분해에 해당하며, Friedman의 등전환법으로 분석되는 경우 활성화에너지는 120에서 270 kJ/mol 사이의 값을 가진 반면에 2차감소 영역($360-550^{\circ}C$)에서의 활성화에너지 값은 150에서 400 kJ/mol의 범위 내에 있었다.

상안정화 질산암모늄(PSAN)의 열분해 (Thermal Decomposition of Phase Stabilized Ammonium Nitrate (PSAN))

  • 김준형;임유진
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.23-30
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    • 1999
  • 상안정화 질산암모늄(PSAN)의 열분해 특성에 대한 연구를 thermogravimetric analysis(TGA)를 사용하여 수행하였다. 본 연구에서는 질산칼륨과 산화아연이 상안정화제로 0%에서 8%사이에서 사용되었다. 열분해에 대한 속도론적 특성과 메카니즘들을 적분법을 사용하여 평가하였다. 활성화에너지(E)와 잦음율인자(A) 같은 열적 속도계수들은 상안정화제의 함량이 증가함에 따라 증가하였고, 분해 메카니즘 또한 변화되었다.

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Thermal Decomposition of Tetrakis(ethylmethylamido) Titanium for Chemical Vapor Deposition of Titanium Nitride

  • Kim, Seong-Jae;Kim, Bo-Hye;Woo, Hee-Gweon;Kim, Su-Kyung;Kim, Do-Heyoung
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권2호
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    • pp.219-223
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    • 2006
  • The thermal decomposition of tetrakis(ethylmethylamido) titanium (TEMAT) has been investigated in Ar and $H_2$ gas atmospheres at gas temperatures of 100-400 ${^{\circ}C}$ by using Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR) as a fundamental study for the chemical vapor deposition (CVD) of titanium nitride (TiN) thin film. The activation energy for the decomposition of TEMAT was estimated to be 10.92 kcal/mol and the reaction order was determined to be the first order. The decomposition behavior of TEMAT was affected by ambient gases. TEMAT was decomposed into the intermediate forms of imine (C=N) compounds in Ar and $H_2$ atmosphere, but additional nitrile (RC$\equiv$N) compound was observed only in $H_2$ atmosphere. The decomposition rate of TEMAT under $H_2$ atmosphere was slower than that in Ar atmosphere, which resulted in the extension of the regime of the surface reaction control in the CVD TiN process.

A study of Polymerization and Thermal Characteristics of Core-Shell Emulsion particles

  • Kim, Nam-Seok
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.10-14
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    • 2011
  • Emulsion polymerization was carried out using RMA like MMA, EMA, BMA and Styrene(St.) as monomer for core-shell latex preparation. It was synthesized at $80^{\circ}C$ in the presence of anionic surfactant SLS. FT-IR, TGA and DSC analysis are used to confirm synthesized core-shell emulsion latexes and to investigate the thermal characteristics of them. From analysis of TGA and DSC, the differences of the decomposition rate and the activation energy are not so large. It considers that the pendent group is not affect of the thermal characteristics and stability on core-shell latexes, which is synthesized with RMA and Styrene.

전기방사법에 의해 제조된 폴리우레탄 나노섬유의 수산화알루미늄 내첨에 의한 내염화 특성 향상 (Enhanced Flame Resistant Properties of Aluminum Hydroxide Addition on Electrospun Polyurethane Nanofibers)

  • 김형기
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권6호
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    • pp.9-13
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    • 2016
  • 본 논문에서는 내산화성 및 난연성이 향상된 폴리우레탄 나노섬유를 전기방사법 및 수산화알루미늄 내첨을 통해 제조하였다. 전기방사 조건은 인가전압: 20 kV, 폴리머 용액 유량: 1.2 ml/h, 롤러 속도: 120 rpm 및 롤러와 주사기 팁의 거리: 15 cm의 공정변수에서 최적의 조건을 확인하였다. 폴리우레탄 섬유의 내산화성 및 난연성을 향상시키기 위하여, 수산화알루미늄을 전기방사 시 내첨하였다. 제조된 샘플의 열적 특성을 평가하기 위하여 열중량분석기(thermogravimetric analysis, Shimadzu, TGA-50H)를 사용하였다. 또한 관련 분석을 통해 고분자 분해 온도(polymer decomposition temperature), 적분열분해 진행온도(integral procedure decomposition temperature), 최종 분해 온도(final decomposition temperature) 및 열분해 후 잔여량 등을 분석하였다. 그리고 분해 반응의 속도론적 고찰을 위해 Horowitz-Metzger 적분식을 통해 활성화 에너지를 해석하였다. 수산화알루미늄의 내첨에 의해, 분해 활성화 에너지가 50% 이상 증가함을 확인하였다. 이는 수산화알루미늄이 $300{\sim}500^{\circ}C$에서 열분해함에 따라 수화반응에 의해 폴리우레탄 나노섬유의 열분해 저항성이 커지기 때문인 것으로 파악된다.

Dynamic DSC와 TGA를 이용한 NR/CR 고무블렌드의 가황시스템이 가교 및 열화반응에 미치는 영향 연구 (A Study on Effects of Vulcanization Systems on Cross-linking and Degradation Reactions of NR/CR Blends Using Dynamic DSC and TGA)

  • 민병권;박동률;안원술
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권2호
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    • pp.169-173
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    • 2009
  • Dynamic DSC와 TGA를 이용하여 NR/CR 고무복합체의 가황시스템에 따른 가교화반응과 열화반응특성을 연구하였다. 주어진 샘플에 대하여 승온속도를 각각 달리하여 DSC 곡선을 얻었고, 가황반응이 끝난 같은 샘플을 이용하여 TGA에서도 같은 승온 속도의 실험으로 열분해 곡선을 얻은 다음, Kissinger의 해석 방법에 따라 가교 및 열화 반응의 활성화에너지를 구하고 서로 비교하였다. 실험에 사용된 NR/CR 고무복합재료는 대개 $120{\sim}180^{\circ}C$$350{\sim}450^{\circ}C$ 사이의 온도영역에서 각각 가교 반응과 열분해반응이 일어나는 것으로 관찰되었으며 Kissinger의 해석방법이 잘 적용될 수 있는 것으로 나타났다. 또한 DSC에 의한 생성 활성화에너지는 $83.0{\pm}5.0kJ/mol$로서 TGA에 의한 분해 활성화에너지인 $147.0{\pm}2.0kJ/mol$보다 매우 낮은 값을 나타내었다. 이러한 사실로부터 가황제/가황촉진제의 조성비 변화는 반응기구의 변화에는 크게 영향을 미치지 않지만 생성반응 시에는 샘플내의 저분자 화합물들과 함께 촉매역할을 하여 활성화에너지를 낮추는 역할을 하게 되는 반면, 반응이 끝난 후에는 더 이상 촉매로서 작용하지 못하게 되며 이에 따라 열분해활성화에너지는 주쇄의 분해반응에 의해 상대적으로 더 높게 나타내게 되는 것으로 생각할 수 있었다.

주조 오스테나이트 스테인리스강의 열취화 활성화에너지 분석 (Analysis of Activation Energy of Thermal Aging Embrittlement in Cast Austenite Stainless Steels)

  • 이경근;홍석민;김지수;안동현;김종민
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.56-65
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    • 2024
  • Cast austenitic stainless steels (CASS) and austenitic stainless steel weldments with a ferrite-austenite duplex structure are widely used in nuclear power plants, incorporating ferrite phase to enhance strength, stress relief, and corrosion resistance. Thermal aging at 290-325℃ can induce embrittlement, primarily due to spinodal decomposition and G-phase precipitation in the ferrite phase. This study evaluates the effects of thermal aging by collecting and analyzing various mechanical properties, such as Charpy impact energy, ferrite microhardness, and tensile strength, from various literature sources. Different model expressions, including hyperbolic tangent and phase transformation equations, are applied to calculate activation energy (Q) of room-temperature impact energies, and the results are compared. Additionally, predictive models for Q based on material composition are evaluated, and the potential of machine learning techniques for improving prediction accuracy is explored. The study also examines the use of ferrite microhardness and tensile strength in calculating Q and assessing thermal embrittlement. The findings provide insights for developing advanced prediction models for the thermal embrittlement behavior of CASS and the weldments of austenitic steels, contributing to the safety and reliability of nuclear power plant components.

Sievert's type 자동장치에 의한 마그네슘 수소화합물의 열분석 (Thermal Analysis of Mg Hydride by Sievert's Type Automatic Apparatus)

  • 한정섭;박경덕
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권12호
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    • pp.1123-1129
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    • 2010
  • In order to apply the Sievert's type automatic apparatus to thermal analysis of hydrogen absorbing materials, the dehydrogenation of the Mg-H system was investigated. As the initial wt% of hydrogen was increased to 4.4, the peak temperature of evolution rate shifted to higher temperature. However, with the initial wt% of hydrogen higher than 4.4, peak temperature of evolution rate did not change. The peak temperatures of evolution rate obtained by automatic apparatus were almost the same as those measured by a manual apparatus. As the heating rate was increased, the peak temperatures increased; the peak temperatures for heating rates 1, 2 and 3 K/min were 664, 687 and 702 K, respectively. The activation energy for the decomposition of Mg hydride was 101 kJ/mol. The Sievert's type automatic apparatus can be successively applied to the thermal analysis of metal hydride.

Effects of Aluminum Nanoparticles on Thermal Decomposition of Ammonium Perchlorate

  • Zhu, Yan-Li;Huang, Hao;Ren, Hui;Jiao, Qing-Jie
    • 대한화학회지
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    • 제57권1호
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    • pp.109-114
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    • 2013
  • The effects of aluminum nanoparticles (AlNs) on the thermal decomposition of ammonia perchlorate (AP) were investigated by DSC, TG-DSC and DSC-TG-MS-FTIR. Addition of AlNs resulted in an increase in the temperature of the first exothermic peak of AP and a decrease in the second. The processing of non-isothermal data at various heating rates with and without AlNs was performed using Netzsch Thermokinetics. The dependence of the activation energy calculated by Friedman's isoconversional method on the conversion degree indicated the decomposition process can be divided into three steps. They were C1/D1/D1 for neat AP, determined by Multivariate Non-linear Regression, and changed to C1/D1/F2 after addition of AlNs into AP. The isothermal curves showed that the thermal stability of AP in the low temperature stage was improved in the presence of AlNs.