• 제목/요약/키워드: Crystal Size Distribution

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강제대류시 고순도 Al괴의 응고조직에 미치는 유동의 영향 (A Study on the Effect of Fluid Flow on the Microstructure of High Purity Al Ingot under Forced Flow)

  • 김경민;김헌주;하기윤;윤의박
    • 한국주조공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.540-546
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    • 1993
  • The effects of fluid flow on the purification of aluminum were studied. As the revolution rate(N) increased, the size of columnar grain decreased gradually. The concentration of solidified crystal was decreased with increasing distance from chill and revolution rate(N). Distribution boundary layer thickness(${\delta}$) was calculated from the solute distribution obtained in solid experimentally and by use of BPS equation. The value of ${\delta}$ changed from about $60{\mu}m$ at N value of 27rpm to about $15{\mu}m$ at N value of 1000rpm. From this result, high purification was obtained by decreasing the diffusion boundary layer under forced convection.

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턴널전류 효과를 이용한 미소가속도계의 마이크로머시닝 공정에서 온도분포 해석 (Analysis of the Temperature Distribution at Micromachining Processes for Microaccelerometer Based on Tunneling Current Effect)

  • 김옥삼
    • 한국생산제조학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.105-111
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    • 2000
  • Micronization of sensor is a trend of the silicon sensor development with regard to a piezoresistive silicon pressure sensor, the size of the pressure sensor diaphragm have become smaller year by year, and a microaccelerometer with a size less than 200~300${\mu}{\textrm}{m}$ has been realized. Over the past four or five years, numerical modeling of microsensors and microstructures has gradually been developed as a field of microelectromechanical system(MEMS) design process. In this paper, we study some of the micromachining processes of single crystal silicon(SCS) for the microaccelerometer, and their subsequent processes which might affect thermal and mechanical loads. The finite element method(FEM) has been a standard numerical modeling technique extensively utilized in structural engineering discipline for component design of microaccelerometer. Temperature rise sufficiently low at the suspended beams. Instead, larger temperature gradient can be seen at the bottom of paddle part. The center of paddle part becomes about 5~2$0^{\circ}C$ higher than the corner of paddle and suspended beam edges.

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튜브 전기로를 이용한 TiO2 나노입자의 합성 및 특성 분석 (Synthesis and Analysis of Nanosized TiO2 Particles Using a Tube Furnace)

  • 배귀남;현정은;이태규;정종수
    • 한국대기환경학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.411-419
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    • 2004
  • Titania particles are widely used as a photocatalyst to treat various contaminants in air and water. Titania particles were formed by vapor-phase oxidation of titanium tetraisopropoxide (TTIP) in a tube furnace between 773 and 1,273 K. The effect of process variables such as furnace temperature, flow rate of carrier air, and flow rate of sheath air on powder size and phase characteristics was investigated using a scanning mobility particle sizer (SMPS), transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD). The size distribution of synthesized titania particles was characterized with mode diameter and peak concentration. The mode diameter ranging from 20 to 80 nm decreased with increasing flow rates of sheath air and carrier air, and increased with increasing furnace temperature. The peak concentration increased with increasing flow rates of sheath air and carrier air The best synthetic condition for high production rate can be derived from the experimental data set represented by mode diameter and peak concentration. The crystal structure of synthesized titania particles was found to be anatase phase, ensuring high photocatalytic potential.

더블제트 침전법에 의한 제이인산망간염 수화물의 새로운 합성 방법 (Synthesis of Manganese Hydrogen Phosphate Hydrate by Controlled Double-jet Precipitation)

  • 김원석;강용;김영철
    • 공업화학
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    • 제19권1호
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    • pp.66-72
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    • 2008
  • 탄소강 재질은 부식에 취약하여 용도에 따라 화성피막화 공정으로 처리하여 내부식성을 부여한다. 제이인산망간염 수화물, $MnHPO_4{\cdot}2.25H_2O$는 인산망간피막을 입히기 위한 전처리 공정용 혼합물 제품의 주성분으로 사용된다. 이 망간 함유 물질은 수용액 중에서 합성되어 여과와 건조, 그리고 일련의 건식 분쇄와 분급 과정을 통하여 생산된다. 이러한 공정은 명백히 환경친화적이지 못할 뿐만 아니라 비용 효율적이지 못하다. 본 연구에서는 더블제트 침전 기술에 기반을 두고 수용액 중에서 해당 망간 화합물을 입자 크기가 비교적 균일하게 합성하기 위한 새로운 공정기술 원리를 실험적으로 검토하였다. 안정화 첨가제의 효과들이 주사전자현미경 사진을 통하여, 생성된 결정성 침전 입자의 크기의 균일성 측면에서, 비교 검토되었다. 폴리비닐 피롤리돈과 아라비아 검이 더블제트 침전 공정에서 결정의 성장 단계를 제어하여 비교적 균일한 입자를 합성하는 안정제로서 훌륭한 효과를 발휘하는 것으로 밝혀졌다.

기유 내에서 수열합성법에 의한 나노크기의 구리/아연 입자 합성 및 윤활 특성 (Synthesis of Nanosized Cu/Zn Particles in the Base Oil Phase by Hydrothermal Method and Their Abrasion Resistance)

  • 김영석;이주동;이만식
    • 한국표면공학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.11-15
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    • 2007
  • Stable metallic Cu/Zn nanoparticles were prepared in the base oil phase by hydrothermal method. The physical properties, such as crystal structure, crystallite size and crystallinity according to synthesis conditions have been investigated by XRD, FT-IR and TEM. In addition, 4-ball test has been performed in order to investigate the frictional wear properties of prepared nanosized Cu/Zn particles. The peaks of the X-ray diffraction pattern indicate that the particle size was very small and crystallinity of Cu/Zn particles was good. The micrographs of TEM showed that nanosized Cu/Zn particles possessed a spherical morphology with a narrow size distribution. The crystallite size of the Cu/Zn particles synthesized in base oils was 23-30 nm. It was found that the antiwear capacity increases with increasing Cu/Zn concentration. When the concentration of Cu/Zn was 5.0 wt%, the wear scar diameters was 0.38 mm.

용융드래그방법으로 제작한 마그네슘합금 박판의 특성에 미치는 기본적인 공정조건 확립 (Establishment of Fundamental Process Conditions on Properties of Magnesium Alloy Thin Plates Fabricated by the Melt Drag Method)

  • 한창석;이찬우
    • 한국재료학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.326-331
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    • 2022
  • AZ31 magnesium alloy was used to manufacture a thin plate using a melt drag method. The effects of roll speed, molten metal temperature, and molten metal height, which are the basic factors of the melt drag method, on the surface shape, the thickness of the thin plate, Vickers hardness, and microstructure of the thin plate were investigated. It was possible to manufacture AZ31 magnesium alloy thin plate at the roll speed range of 1 to 90 m/min. The thickness of the thin plate, manufactured while changing only the roll speed, was about 1.8 to 8.8 mm. The shape of the solidified roll surface was affected by two conditions, the roll speed and the molten metal height, and the Vickers hardness of the manufactured magnesium alloy thin plate value ranged from Hv38~Hv60. The microstructure of the thin plate produced by this process was an equiaxed crystal and showed a uniform grain size distribution. The grain size was greatly affected by the contact state between the molten metal and the solidification roll, and the amount of reactive solids and liquids scraped at the same time as the thin plate. The average grain size of the thin plate fabricated in the range of these experimental conditions changed to about 50-300 ㎛.

온도와 포화도가 아라고나이트(CaCO3)의 결정형상과 스트론튬(Sr)의 분배계수에 미치는 영향: 결정성장속도에 따른 아라고나이트 내 스트론튬 병합 특성 고찰 (Effects of Temperature and Saturation on the Crystal Morphology of Aragonite (CaCO3) and the Distribution Coefficient of Strontium: Study on the Properties of Strontium Incorporation into Aragonite with respect to the Crystal Growth Rate)

  • 이선용;장봉수;강수아;서지은;이영재
    • 광물과 암석
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    • 제34권2호
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    • pp.133-146
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    • 2021
  • 아라고나이트는 탄산칼슘(CaCO3)의 동질이상 중 하나이며, 해양 생태계를 포함한 다양한 환경에서 생물학적 및 이화학적 침전 과정을 통해 형성된다. 이러한 아라고나이트의 형성 및 성장뿐만 아니라 아라고나이트 내 스트론튬(Sr)과 같은 미량원소의 치환 특성은 화학종의 농도와 온도와 같은 핵심 인자들에 의해 많은 영향을 받는다. 본 연구에서는 해양 생태계와 유사한 용액 온도와 아라고나이트에 대한 이 용액의 다양한 포화도 조건에서 아라고나이트 내 Sr 병합 특성이 규명되었다. 반응 용액의 주입속도(0.085-17 mL/min), 반응 용액의 이온 농도([Ca]=[CO3] 0.01-1 M), 혼합 용액의 온도(5-40 ℃)의 다양한 실험 조건에서 컨스턴트-에디션(constant-addition) 방법을 통해 순수한 아라고나이트가 합성되었다. 또한, 모든 Sr 병합 실험 조건(0.02-0.5 M, 15-40 ℃)에서도 순수한 아라고나이트가 형성되었다. 합성된 아라고나이트의 결정도와 결정크기는 포화도 및 온도가 증가함에 따라 상대적으로 더 크게 증가하며 아라고나이트 결정이 더 많이 성장하였음을 지시하였다. 그러나 BET-비표면적을 이용하여 계산된 결정성장속도는 결정 형상 변화에 크게 영향을 받는 것으로 나타나 해석에 주의가 요구된다. 아라고나이트 내 Sr의 분배계수(KSr)는 반응이온의 농도가 0.02에서 0.5 M로 증가할 때 2.37에서 1.57로, 온도가 15에서 40 ℃로 증가할 때 1.90에서 1.54로 감소하였으며, 모든 조건에서 KSr 값이 1보다 높게 관찰되었다. 이러한 결과는 KSr가 결정성장속도와 역의 상관관계로서 아라고나이트 내 Sr 병합이 호정성 관계임을 나타낸다.

다양한 아미노산의 첨가에 의한 탄산칼슘 결정의 Polymorphism (Polymorphism of Calcium Carbonate Crystal by Addition of Various Amino)

  • 김진호;김종민;김우식;김인호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권2호
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    • pp.213-219
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    • 2009
  • 탄산칼슘의 Biomineralization 반응을 수행하기 위해 다양한 아미노산을 첨가하여 결정화 실험을 하였다. 탄산칼슘의 액체-액체 반응으로 염화칼슘과 탄산나트륨을 사용하였고, Silk fibroin, 아스파라긴, 아스파르트산, 글루탐산과 글리신과 같은 첨가제를 사용하여 실험을 수행하였다. 그리고 결정화 반응에서 반응 시간, pH, 용질의 농도를 변경하여 탄산칼슘 결정의 형태 변화를 조사하였다. 결정의 분석을 수행하기 위해 XRD, FE-SEM 그리고 FT-IR 장치를 사용하였다. XRD로 칼사이트와 베터라이트의 결정과 피크 강도를 계산하였다. FE-SEM으로 결정의 외형과 크기를 비교하였고, FT-IR 스펙트럼으로 결정을 확인하였다. 반응 시간에 따른 결정의 분포는 XRD의 피크 영역과 FT-IR의 데이터로 확인하였다.

반응성 염료(RB-8, RB-49, RR-218)의 결정화 및 입도분포 특성 (Reactive Dye(RB-8, RB-49, RR-218) in Crystallization and Characteristic of Population Density)

  • 한현각;이종훈;인대영
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권2호
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    • pp.198-203
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    • 2012
  • 염석결정화 방법으로 염료용액으로 부터 염료를 결정화하였다. 이번 연구에서 반응성 염료(RB-8, RB-49, RR-218)의 모액의 용해도와 결정화 속도를 연구하였다. 그 결과 연속식 결정화기에서 반응성 염료(RB-8, RB-49, RR-218)에 대한 결정화 속도식 RB-8에서 결정성장 속도 $G=7.1{\times}10^{-4}{\Delta}C^{0.67}$와 핵생성 속도 $B^0=3.1{\times}10^{15}{\Delta}C[1.2{\times}10^{-8}+{\Delta}C^{0.7}M_T{^2}]$이고 RB-49는 결정성장 속도 $G=5.2{\times}10^{-4}C^{0.3441}$와 핵생성 속도 $B^0=7.2{\times}10^{15}{\Delta}C[3.3{\times}10^{-8}+({\Delta}C)^{0.7}M_T{^2}]$, RR-218의 결정성장 속도 $G=4.4{\times}10^{-4}C^{0.2361}$와 핵생성 속도 $B^0=6.3{\times}10^{15}{\Delta}C[7.9{\times}10^{-8}+({\Delta}C)^{0.7}M_T{^2}]$의 실험식으로 표현할 수 있다. 또한 특성 곡선 법을 적용하여 입도분포를 계산한 결과 실험식과 일치하는 결과를 확인할 수 있었다.

Planetary milling에 의한 $TiN_x$의 제조 (Fabrication of $TiN_x$ by planetary milling)

  • 김성진;김동식;라노;박성범;권원일;김문협;우흥식;안중호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.104-107
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    • 2005
  • Planetary milling법을 사용하여 Ti 분말과 $Si_3N_4$ bowl과의 반응을 유도하여 $TiN_x$을 제조하였으며, 이때 milling 시간은 1시간, 5시간, 10시간으로 조정하였다. 시편의 물성평가는 X선 회절분석을 통해 결정상의 변화를 분석한 결과 milling 시간이 5시간이 되면 비화학당량적 화합물인 $TiN_{0.26}$가 먼저 생성되고 10시간의 milling에서는 $TiN_{0.26}$과 TiN이 혼재되어 있는 것으로 확인되었다. 입도분석 및 FE-SEM으로 미세구조 분석을 한 결과, milling 시간이 증가함에 따라 Ti 입자사이즈가 감소하는 것으로 나타났으며, 10시간의 milling에서는 평균사이즈가 200nm의 $TiN_x$를 제조할 수 있었다.