Park, Beom-Kyeong;Lee, Jong-Won;Lee, Seung-Bok;Lim, Tak-Hyoung;Park, Seok-Joo;Song, Rak-Hyun;Shin, Dong-Ryul
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제2권1호
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pp.39-44
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2011
Sub-micrometer $La_{0.8}Ca_{0.2}CrO_3$ powders for ceramic interconnects of solid oxide fuel cells were synthesized by the aqueous combustion process. The materials were prepared from the precursor solutions with different glycine (fuel)-to-nitrate (oxidant) ratios (${\phi}$). Single-phase $La_{0.8}Ca_{0.2}CrO_3$ powders with a perovskite structure were obtained after combustion when ${\phi}$ was equal to or larger than 0.480. Especially, the stoichiometric precursor with ${\phi}$ = 0.555 yielded the spherical $La_{0.8}Ca_{0.2}CrO_3$ particles with 150-250 nm diameters after calcination at $1000^{\circ}C$. When compared with the powders synthesized by the solid-state reaction, the combustion-derived, fine powders exhibited improved sinterability, leading to near-full densification at $1400^{\circ}C$ in oxidizing atmospheres. Moreover, a small quantity of glass additives was used to reduce the sintering temperature, and considerable densification was indeed achieved at temperatures as low as $1100^{\circ}C$.
Molybdenum disilicide (MoSi2) was synthesized from Mo, MoO3, Si and Al powders by self-propagating high temperature synthesis (SHS). The effect of processing parameters such as Mo/MoO3 molar ratio, Ar gas pressure in the reactor and pressing pressure of compacts in synthesis of MoSi2 were investigated. h-MoSi2 was transformed into t-MoSi2 with increasing the Mo/MoO3 mole ratio, and only t-MoSi2 phase was identified above 3.5 : 1 (molar ratio). The synthesized phases did not change with the variation of Ar gas pressure and pressing pressure of compacts. It was found that the combustion temperature was above 2,50$0^{\circ}C$. The products were separated into MoSi2 (s) and $\alpha$-Al2O3 by the difference of their specific grativities. Bending strength, hardness and density of sintered specimen exhibited 82 MPa, 5.368 GPa and 5.43 g/㎤, respectively.
비기체 연소란 테르밋 반응과 같이 고체혼합물 내에서 직접 점화할 때 자발적으로 진행되는 매우 격렬한 발열반응이다. 비기체 연소합성법은 빠른 공정, 에너지 절약, 저공정가, 그리고 고순도의 생산품을 만들 수 있는 장점이 있다. 이 비기체 연소법에 의하여 Ti$Si_x$(x=0.6, 0.8, 1.0, 2.0)계의 시료를 외부적인 소결 공정없이 합성하였다. $Ti_5Si_3$와 $Ti_5Si_4$는 각각 육방정계와 정방정계 이었고 TiSi와 $TiSi_2$는 사방정계 이었다. X-선 분석결과는 모두 JCPDS data와 매우 잘 일치하였다. 모든 반응의 연소형은 정류상태 연소였으며 $Ti_5Si_3$, $Ti_5Si_4$ 및 TiSi의 연소파의 전파속도는 0.6cm/sec 이상이었고 $TiSi_2$의 경우는 0.28cm/sec이었다.
The $BaTiO_3$ powders were synthesized by GNP (Glycine-Nitrate process). The powders were prepared using carbonate and alkoxide as starting materials and nitric acid was used as a solvent for starting materials as well as an oxidant for combustion. the effects of aggregates in $BaTiO_3$ powders on green densities, sintering and dielectric characteristics were investigated. When the glycine/cation molar ratio was 1.2, reactivity of self-combustion was most intensive and the degree of aggregates after calcination was low. On sintering at $1400^{\circ}C$, maximum theoretical relative density(94.99%%0 was obtained in case of 1.2 molar ratio of glycine/cation. The dielectric constant of this sintered $BaTiO_3$ was 1919.
Noncatalytic partial oxidation of methane for producing synthesis gas was studied in a lab-scale experimental apparatus. Partial oxidation developed for high-temperature, fuel-rich combustion and it is exothermic process. but Steam reforming and Caron reforming is highly endothermic process to need much energy. Noncatalytic partial oxidation of methane is affected by temperature and equivalent ratio, so we studied effect about composition of synthesis gas at lab scale reactor. We used electronic heater to control the temperature of reactor. The quality of synthesis gas is improved and reduced heat value to require at Noncatalytic partial oxidation because the reacting temperature is lower at oxy condition.
$Al_2$$O_3$-SiC 화합물 분말이 $SiO_2$, A1 그리고 C 분말들을 원료분말로 하여 SHS(self-propagating High-temperature Synthesis)법에 의해 제조되었다. 원료 분말에서의 몰비, 성형압력, 반응물의 초기온도의 영향이 생성물과 연소과정에 대해 연구되었다. $SiO_2$/A1/C계의 자전연소합성은 낮은 연소온도 때문에 $400^{\circ}C$ 이상으로 예열되어야 한다. 연소반응의 결과로서 최종생성물의 순도는 반응물의 순도보다 높았다. 이 계에서 $SiO_2$:Al:C의 적당한 몰비는 3.0:4.0:6.0이었고, free carbon은 30min 동안 $650^{\circ}C$에서 배소함으로써 제거되었다. 본 연구에서 상압소결은 $1700^{\circ}C$에서 powder bed를 사용한 표본의 분해를 제어하고 치밀한 소결체를 얻는데 매우 효과적이었다. hot-pressing으로 생성된 소결체는 이론비교밀도의 약 98%이었다.
폐리튬이온전지의 리싸이클링을 위하여 폐전지의 기계적 처리에 의한 Co의 농축과 습식처리에 의한 Co의 회수기술이 개발되었다. 전 연구에서는 폐전지 리싸이클링의 부가가치를 향상시키기 위하여 Co 농축 침출액으로부터 양극활물질을 재합성하는 공정으로 citrate precursor combustion법을 제안하고 가능성을 확인하였다. 기존의 전극제조 공정에서는 활물질인 $LiCoO_2$와 첨가제인 탄소의 비중 및 크기 차이로 균일한 혼합이 이루어지지 않으므로 충방전 용량이 이론용량에 비하여 매우 낮고 또한 싸이클이 반복될수록 용량이 크게 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 합성된 $LiCoO_2$ 전극특성을 향상시키는 일환으로 합성공정의 개선을 통하여 초미립 $LiCoO_2$을 합성하였으며, 탄소 첨가시 혼합법의 개선에 의하여 우수한 충방전 특성을 갖는 리튬전지용 양극을 개발하였다.
금속 질산염과 urea를 사용하여 연소합성법에 의해 LaCrO3 분말을 제조하고, 용액의 pH를 HNO3와 NH4OH로 조절한 후, 용매의 가열방법에 따른 연소 생성물인 LaCrO3의 형상을 고찰하였다. 연소생성물의 수율은 용액의 pH에 의해 크게 좌우되었다. 용액의 pH가 0.7~4 사이에서는 90% 이상의 수율이 얻어졌으나, 5 이상 또는 0.5 이하의 pH에서는 수율이 크게 감소하였다. 한편, 연소생성물의 형상은 용액의 pH에 무관하였고 용액의 가열방법에 좌우되었다. 용액을 저항가열법으로 가열하여 연소반응시킨 경우의 분말은 미세한 일차입자들이 2차원적으로 연결된 응집체를 형성하고 있었으나, 마이크로파를 인가하여 가열한 경우에는 용액의 pH에 관계없이 미세한 LaCrO3 분말이 얻어졌다. BET 분석 결과, 마이크로파 가열에 의해 얻어진 입자의 비표면적은 25~32m2/g으로 저항가열법으로 가열한 경우의 10-14m2/g에 비해 더 큰 값을 보였다. 이러한 결과는 마이크로파에 의한 연소반응물의 균일한 가열이 연소생성물의 2차원적인 강항 응집체 형성을 억제할 수 있음을 보여 주었다.
Veluturla, Sravanthi;Narula, Archna;Rao, D. Subba;Indraja., S;Kulkarni, Rajeswari. M.
Korean Chemical Engineering Research
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제56권4호
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pp.592-599
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2018
An increase in the global production of biodiesel has resulted in the newfound significance of its byproduct, glycerol. The synthesis of acetins is an economical avenue to enhance the value of glycerol derived from biodiesel. WE developed an eco-friendly process for the synthesis of fuel additives from glycerol using a mixed oxide $SO{_4}^{2-}/CeO_2-Al_2O_3$ as catalyst. The $CeO_2-Al_2O_3$ mixed oxide was synthesized by the combustion method and then sulfated. The characterization of the catalyst was by means of XRD, BET, FTIR, and SEM. The influence of temperature, mole ratio and catalyst loading on yield and selectivity of the acetins was studied for the esterification of glycerol. The reaction rate constants ($k_1$, $k_2$ and $k_3$) were estimated using optimization method in MAT lab, and the activation energies ($E_1$, $E_2$ and $E_3$) were determined by the Arrhenius equation. Furthermore, a kinetic model was developed.
ZrB2 powders were prepared from a mixture of ZrO2, B2O3 and Mg by self-propagating high temperature synthesis method. The combustion product was successfully obtained from a mixture of ZrO2:B2O3:Mg=1:2:8.5 molar ratio. By-product, MgO was effectively removed by leaching with 1M HCl solution at 9$0^{\circ}C$ for over 5hours. After leaching, the Mg content was 0.86~1.42 wt%, and the mean particle size was 4.72${\mu}{\textrm}{m}$. The addition of 7.5 wt%(14Ni:1.0C) as a sintering aid greatly densified ZrB2 bodies compared with that of only Ni. The ZrB2 sintered bodies containing 7.5 wt%(14Ni:1.0C) was 94.3% of the theoretical density. In this case, ZrB2 existed as a major phase and had a bend strength of 300 MPa and a vickers hardness of 2000 kg/$\textrm{mm}^2$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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