This paper presents the solid-state synthesis of insoluble Prussian blue (Fe4[Fe(CN)6]3·xH2O, PB) in a ball mill, utilizing the fundamental components of PB. Solid-state synthesis offers several advantages, such as being solvent-free, quantitative, and easily scalable for industrial production. Traditionally, the solid-state synthesis of PB has been limited to the reaction between iron(II/III) ions and hexacyanoferrate(II/III) complex ions, essentially an extension of the solution-based coprecipitation method to solid-state reaction. Taking a bottom-up approach, a reaction is designed where the reactants consist of the basic building blocks of PB: Fe2+ ions and CN- ions. The reaction, with a molar ratio of Fe2+ and CN- corresponding to 1:2.8, yields PB, while a ratio of 1:6.6 results in a mixture of potassium hexacyanoferrate(II) (K4Fe(CN)6), potassium chloride (KCl), and potassium cyanide (KCN). This synthetic approach holds promise for environmentally friendly methods to synthesize multimetallic PB with maximum entropy in nearly quantitative yield.
Low temperature synthesis of $LaNiO_3$ crystalline phase composited from mixtures of $La_2O_3$ and NiO via the ball mill and mechanochemical process were investigated. By the ball mill, 20% of $LaNiO_3$ crystalline phase was formed in the samples sintered at $900^{\circ}C$ due to the lack of reactivity of NiO. However, the mechanochemical process yielded about 93% of $LaNiO_3$ crystalline phase in room temperature.
The dielectric properties and synthesis of $LaAIO_3$ ceramics from mixtures of $La_2O_3$ and $AI(OH)_3$ via ground(planetary ball mill) and unground(wet ball mill) were investigated. The single phase $LaAIO_3$ of ground powder was formed at $1000^{\circ}C$, while that of unground powder was formed at $1300^{\circ}C$. Density and grains of ground sample showed 98% of theory density and a uniform size of 0.75\mu\textrm{m}$, respectively, However those of unground sample showed 93% and non-uniform sizes of 4-5 $\mu\textrm{m}$. Dielectric constant and temperature coefficient of capacitance ($\tau$c) of both ground and unground samples were 21~22 and +70~74 ppm$/^{\circ}C$, respectively. Dielectric loss of ground sample(0.0004) was 10 times as low as that of unground sample(0.003) due to a uniform and small gram size.
The effect of grinding on the synthesis of LaAO$_3$ceramics was investigated. The mixture ground by plantary ball mill showed 70nm particle size (wet ball mill or unground=0.5 $\mu$m). Monophase LaAlO$_3$powders were formed when ground samples were heated at 100$0^{\circ}C$, however unground samples required temperatures above 130$0^{\circ}C$. Density of the ground samples sintered at 140$0^{\circ}C$ showed 98.3% of theoretical density (unground=93.5% at 150$0^{\circ}C$). Dielectric constant of the ground samples($\varepsilon$r=22.4) showed higher values than that of the unground samples($\varepsilon$r=20.32). Temperature coefficient of capacitance($\tau$$_{c}$) and dielectric loss (tan$\delta$) of the ground samples were similar to those of unground samples.s.
Fe-TiC composite powders were fabricated by planetary ball mill processing. Two kinds of powder mixtures were prepared from the starting materials of (a) (Fe, TiC) powders and (b) (Fe, $TiH_2$, Carbon) powders, respectively. Milling speed (300, 500 and 700 rpm) and time (1, 2, and 3 h) were varied. For (Fe, $TiH_2$, Carbon) powders, an in situ reaction synthesis of TiC after the planetary ball mill processing was added to obtain a homogeneous distribution of ultrafine TiC particulates in Fe matrix. Powder characteristics such as particle size, size distribution, shape, and mixing homogeneity were investigated.
The possibility of Cu-Al-Ni intermetallic coating on the mild steel through the combustion synthesis has been investigated. In particular, the effect of the ball milling energy on the microstructure of the coating layer was examined to obtain the best coating condition. Experimental results show that Cu-Al-Ni powder compact was explosively synthesized and successfully coated with the steel matrix. It was revealed that the formation of $Cu_9Al_4$ intermetallic decreased with increase in the ball milling energy. This result supports that the high energy ball milling would be effective for obtaining the most suitable microstructure for Cu-Al-Ni coating layer. However, the excessive ball milling energy seems to decrease the bonding strength between the coating layer and the matrix.
The syntheses of LaNiO$_3$Perovskite crystalline phase from mixtures of La$_2$O$_3$and NiO via it mechanochemical(used planetary mill) and a wet ball mill process were investigated. A single and stable LaNiO$_3$perovskite crystalline phase was successfully prepared by using a heat free mechanochemical process which produced a fine amorphous powder, while that phase was not formed in a wet ball mill process which needed heat treatment ranging from 500 to 150$0^{\circ}C$ and produced a coarse powder. It was shown that the LaNiO$_3$ceramics made of the mechanochemically synthesized powder possesed a good metallic characteristic.
Hussain, Imad;Lee, Ji Eun;Jeon, So Eun;Cho, Hyun Ji;Huh, Seok-Hwan;Koo, Bon Heun;Lee, Chan Gyu
한국재료학회지
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제28권10호
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pp.539-543
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2018
We report the structural, morphological and magnetic properties of the $Ni_{70}Mn_{30}$ alloy prepared by Planetary Ball Mill method. Keeping the milling time constant for 30 h, the effect of different ball milling speeds on the synthesis and magnetic properties of the samples was thoroughly investigated. A remarkable variation in the morphology and average particle size was observed with the increase in milling speed. For the samples ball milled at 200 and 300 rpm, the average particle size and hence magnetization were decreased due to the increased lattice strain, distortion and surface effects which became prominent due to the increase in the thickness of the outer magnetically dead layer. For the samples ball milled at 400, 500 and 600 rpm however, the average particle size and hence magnetization were increased. This increased magnetization was attributed to the reduced surface area to volume ratio that ultimately led to the enhanced ferromagnetic interactions. The maximum saturation magnetization (75 emu/g at 1 T applied field) observed for the sample ball milled at 600 rpm and the low value of coercivity makes this material useful as soft magnetic material.
Kim, Sun-Tae;Oh, Chi-Jung;Kim, Wan-Tae;Kim, Young-Sig;Kim, Myong-Jun
대한전자공학회:학술대회논문집
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대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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pp.469-471
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2001
Dry grinding of a mixture of CaCO$_3$ and Ca(H$_2$PO$_4$)$_2$.$H_2O$ was conducted using a planetary ball mill in order to investigate solid state reaction for a synthesis of hydroxyapatite(Ca$_{10}$(PO$_4$)$_{6}$(OH)$_2$, HAp) through mechanochemical treatment method. The raw materials, which are composed of waste oyster and calcium biphosphate Ca(H$_2$PO$_4$)$_2$.$H_2O$, were mixed and then treated mechanochemically. The synthesis of hydroxyapatite(Ca$_{10}$(PO$_4$)$_{6}$(OH)$_2$, HAp) from the mixture was almost completed by about 60 minute grinding. The formation of HAp monophase in the ground mixture was characterized through X-ray diffraction (XRD) analysis. Moreover, the formation of HAp monophase depending on the grinding time was improved by increasing the grinding time.ime.ime.
This study focuses on improving the photocatalytic degradation efficiency by synthesizing a TiO2/WO3 composite. Given the environmental significance of photocatalysis and the limitations posed by TiO2's large bandgap and high electron recombination rate, we explored doping, surface modification, and synthesis strategies. The composite was created using a ball mill process and heat treatment, analyzed with field emission scanning electron microscope, high resolution X-ray diffraction, Raman microscope, and UV-Vis/NIR spectrometer to examine its morphology, composition and absorbance. We found that incorporating WO3 into the TiO2 lattice forms a Wx-Ti1-x-O2 solution, with optimal WO3 content reducing the band gap and enhancing sterilization efficiency by inhibiting the anatasese to rutile transition. This contributes to the field by offering a way to overcome TiO2's limitations and improve photocatalytic performance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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