• 제목/요약/키워드: Fluidized-bed chemical vapor deposition

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유동층 화학증착법을 이용하여 증착한 열분해 탄소의 특성에 미치는 증착조건의 영향 (Effect of Deposition Parameters on the Properties of Pyrolytic Carbon Deposited by Fluidized-Bed Chemical Vapor Deposition)

  • 박정남;김원주;박종훈;조문성;이채현;박지연
    • 한국재료학회지
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    • 제18권8호
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    • pp.406-410
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    • 2008
  • The properties of pyrolytic carbon (PyC) deposited from $C_2H_2$ and a mixture of $C_2H_2/C_3H_6$ on $ZrO_2$ particles in a fluidized bed reactor were studied by adjusting the deposition temperature, reactant concentration, and the total gas flow rate. The effect of the deposition parameters on the properties of PyC was investigated by analyzing the microstructure and density change. The density could be varied from $1.0\;g/cm^3$ to $2.2\;g/cm^3$ by controlling the deposition parameters. The density decreased and the deposition rate increased as the deposition temperature and reactant concentration increased. The PyC density was largely dependent on the deposition rate irrespective of the type of the reactant gas used.

CFB-CVD법으로 제조된 TiO$_2$ 광촉매 비드를 이용한 포름알데히드의 분해 (Decomposition of Formaldehyde Using TiO$_2$ Photocatalyst Beads by Circulating Fluidized Bed Chemical Vapor Deposition)

  • 김경환;김유봉;이승용;박재현;임진영;정상철
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.688-693
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    • 2008
  • TTIP를 원료로 하여 순환유동층화학기상증착법으로 TiO$_2$ 광촉매 막이 코팅된 비드를 제조하였고, 광반응기에서 포름알데히드 수용액의 분해실험을 통하여 광촉매 비드의 활성을 평가 하였다. 포름알데히드의 광촉매 분해실험에서 자외선 강도, 순환유속 그리고 과산화수소의 첨가량이 증가함에 따라 분해속도가 증가하는 경향을 나타내었으며, 초기농도와 pH의 증가는 분해속도를 낮추는 결과를 가져왔다.

유동상 화힉증착에 의한 리튬이차전지 전극용 탄소재료의 표면개질 (Surface Modification of Synthetic Graphite as an Electrode by Fluidized-bed Chemical Vapor Deposition for Lithium Secondary Batteries)

  • 류덕현;이중기;박달근;윤경석;조병원;설용건
    • 전기화학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.173-177
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    • 2000
  • 리튬 이차 전지의 성능은 부극으로 쓰이는 탄소재료의 표면의 미세 구조에 크게 의존한다. 본 연구에서는 이러한 표면 구조의 개질을 위해 유동상 화학증착법을 도입하여 금속 및 금속 산화물을 탄소재료 표면에 코팅하여 그 성능을 전기 화학적으로 평가하였다. 주석산화물을 코팅한 탄소 전극은 원래의 탄소 전극에 비해 용량의 상승을 나타내었으나 사이클이 진행됨에 따라 주석산화물이 코팅된 전지의 용량은 심각한 부피 변화에 의해 저하되어 사이클 수명이 감소되었다. 그러나, 부피 변화를 완화시켜주는 비활성 매트릭스 역할을 하는 구리를 주석 산화물 위에 코팅함으로 인해 부피 변화에 의한 용량 저하를 감소시킬 수 있었다.

TRISO 피복 입자에서 증착 조건이 탄화규소층의 특성에 미치는 영향 (Effect of Deposition Parameters on the Property of SiC Layer in TRISO-Coated Particles)

  • 박종훈;김원주;박정남;박경환;박지연;이영우
    • 한국재료학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.160-166
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    • 2007
  • TRISO coatings on $ZrO_{2}$ surrogate kernels were conducted by a fluidized-bed chemical vapor deposition (FBCVD) method. Effects of the deposition temperature and the gas flow rate on the properties of SiC layer were investigated in the TRISO-coated particles. Deposition rate of the SiC layer decreased as the deposition temperature increased in the temperature range of $1460^{\circ}-1550^{\circ}C$. At the deposition temperature of $1550^{\circ}C$ the SiC layer contained an excess carbon, whereas the SiC layers had stoichiometric compositions at $1460^{\circ}C\;and\;1500^{\circ}C$. Hardness and elastic modulus measured by a nanoindentation method were the highest in the SiC layer deposited at $1500^{\circ}C$. The SiC layer deposited at the gas flow rate of 4000 sccm exhibited a high porosity and contained large pores more than $1{\mu}m$, being due to a violent spouting of particles. On the other hand, the SiC layer deposited at 2500 sccm revealed the lowest porosity.

유동층 화학기상증착(FB-CVD)으로 제조한 광촉매 박막증착 비드의 조업변수에 따른 반응성 (Photocatalytic Activities of Titania Deposited Beads by FB-CVD as Operation Variables)

  • 임남윤;이승용;박재현;곽지니;박해웅
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권3호
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    • pp.300-306
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    • 2006
  • 유동층 화학기상 증착법으로 모재의 종류, 유동층 반응기 내부의 온도, 압력 그리고 산소유량 등의 여러 가지 조업변수들을 변화시키며 광촉매가 박막증착된 비드를 제조하였고 제조된 광촉매코팅비드의 광반응성 측정을 통해 최적조업조건을 결정하였다. 제조한 광촉매에 대하여 FE-SEM, XRD 그리고 XPS 분석을 수행하였고, 광반응성은 아세트알데히드의 분해능력을 측정하여 분석하였다. 광촉매가 박막증착된 비드의 FE-SEM 분석 결과 글라스 비드 위의 티타니아는 비교적 매끄럽게 증착되었고, 실리카 위의 티타니아는 입자의 형태로 증착되었으며 알루미나 위의 티타니아는 결정상을 이루며 증착됨을 확인할 수 있었다. 그리고 광반응성 측정 결과 알루미나를 모재로 사용하여 온도는 $600^{\circ}C$, 압력은 5 torr에서 제조하였을 때 아세트알데히드 광분해 반응에서 가장 높은 광반응성을 보였고, 산소 유량은 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

유동층 화학기상증착법으로 제조된 TRISO 피복입자의 ZrC 층 미세구조와 경도에 미치는 증착온도의 영향 (Effect of Deposition Temperature on Microstructure and Hardness of ZrC Coating Layers of TRISO-Coated Particles Fabricated by the FBCVD Method)

  • 고명진;김대종;김원주;조문성;윤순길;박지연
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.37-42
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    • 2013
  • Tristructural-isotropic (TRISO)-coated particles were fabricated by a fluidized-bed chemical vapor deposition (FBCVD) method for use in a very high temperature gas-cooled reactor (VHTR). ZrC as a constituent layer of TRISO coating layers was deposited by a chloride process using $ZrCl_4$ and $CH_4$ source gases in a temperature range of $1400^{\circ}C$ and $1550^{\circ}C$. The change in the microstructure of ZrC depending on the deposition temperature and its effect on the hardness were evaluated. As the deposition temperature increased to $1500^{\circ}C$, the grain size of the ZrC increased and the hardness of the ZrC decreased according to the Hall-Petch relationship. However, at $1550^{\circ}C$, the ZrC layer was highly non-stoichiometric and carbon-rich and did not obey the Hall-Petch relationship in spite of the decrease of the grain size. A considerable amount of pyrolytic carbon at the grain boundaries of the ZrC as well as coarse granular pyrolytic carbon were locally distributed in the ZrC layer deposited at $1550^{\circ}C$. Therefore, the hardness decreased largely due to the formation of a large amount of pyrolytic carbon in the ZrC layer.

유동층반응기에서 화학증기침투에 의한 C/SiC의 복합체 제조시 변수의 영향 연구 (Studies on the Effects of Variables on the Fabrication Of C/SiC Composite by Chemical Vapor Infiltration in a Fluidized Bed Reactor)

  • 이성주;김영준;김미현;임병오;정귀영
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.843-847
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    • 1999
  • 본 연구에서는 유동층-화학증기침투에 의해 이염화이메틸규소(DDS)와 수소로부터 생성된 탄화규소를 활성탄에 증착시킨 세라믹 탄소/탄화규소복합체가 제조되었다. 4~12, 12~20, 20~40 mesh의 활성탄이 사용되었다. 증착 후 반응물인 이염화이메틸규소의 농도, 활성탄의 크기, 반응압력, 반응시간에 따른 반응후 각 시료의 표면적과 증착량 및 증착양상을 관찰하였다. 실험결과 DDS의 농도가 낮고 반응압력이 작을수록 시료 기공내에 고른 증착을 갖는 것을 알 수 있었다. 또한 기공직경과 표면적들이 어떠한 시점에서 최소값을 갖는 것으로 기공내부 증착에서 입자외부 표면 증착으로 바뀜을 알 수 있었다. DDS의 농도가 낮고 반응압력이 낮을 때 작은 탄화규소입자가 활성탄 표면에 더욱 고르게 증착되었다. 이 결과들은 SEM, TGA, 기공도측정장치, BET에 의해 확인되었다.

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The Electrochemical Characteristics of Surface-modified Carbonaceous Materials by tin Oxides and Copper for Lithium Secondary Batteries

  • Lee, Joong-Kee;Ryu, D.H.;Shul, Y.G.;Cho, B.W.;Park, D.
    • Carbon letters
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    • 제1권3_4호
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    • pp.170-177
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    • 2001
  • Lithium intercalated carbon (LIC) are basically employed as an anode for currently commercialized lithium secondary batteries. However, there are still strong interests in modifying carbon surface of active materials of the anode because the amount of irreversible capacity, charge-discharge capacity and high rate capability are largely determined by the surface conditions of the carbon. In this study, the carbonaceous materials were coated with tin oxide and copper by fluidized-bed chemical vapor deposition (CVD) method and their coating effects on electrochemical characteristics were investigated. The electrode which coated with tin oxides gave the higher capacity than that of raw material. Their capacity decreased with the progress of cycling possibly due to severe volume changes. However, the cyclability was improved by coating with copper on the surface of the tin oxides coated carbonaceous materials, which plays an important role as an inactive matrix buffering volume changes. An impedance on passivation film was decreased as tin oxides contents and it resulted in the higher capacity.

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광전자촉매 시스템(PECS)에 사용할 광촉매 금속판과 비드의 특성고찰 (Characterization of Titania plate and Nano Titania Coated Beads for Photoelectrocatalytic system(PECS))

  • 도영웅;하진욱
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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    • pp.354-357
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    • 2008
  • 본 연구는 광전자촉매 시스템(PECS) 적용을 위하여 광촉매 금속판과 코팅비드를 제조하여 특성을 고찰하였다. 광촉매 물질의 회수가 용이하고, 실용화하기 위하여 티타늄 금속판을 $400^{\circ}C$에서 $700^{\circ}C$까지 $50^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$간격으로 토치를 사용하여 산화처리 하였으며, 비드의 경우 alumina, glass, silica gel beads에 TTIP([Ti$(OC_3H_7)_4$], Aldrich)을 전구체로 사용하여, 유동층 화학기상증착공정(Fluidized Bed Chemical Vapor Deposition, FB-CVD)으로 박막코팅을 하였다. 광촉매 금속판의 경우 산화처리 후 외관상태와 성분분석 시 최적조건은 $400^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$ 60분간 토치로 산화하였을 때였으며, 광촉매 코팅비드의 경우 silica gel beads가 본연의 다공구조를 나타내며 박막코팅이 되어, 상대적으로 alumina, glass beads에 비해 반응표면적이 크게 나타났다.

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피복입자핵연료에서 증착조건이 탄화규소층의 특성에 미치는 영향 (Effect of Deposition Parameters on the Property of Silicon Carbide Layer in Coated Particle Nuclear Fuels)

  • 김연구;김원주;여승환;조문성
    • 한국분말재료학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.384-390
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    • 2016
  • Tri-isotropic (TRISO) coatings on zirconia surrogate beads are deposited using a fluidized-bed vapor deposition (FB-CVD) method. The silicon carbide layer is particularly important among the coated layers because it acts as a miniature pressure vessel and a diffusion barrier to gaseous and metallic fission products in the TRISO-coated particles. In this study, we obtain a nearly stoichiometric composition in the SiC layer coated at $1400^{\circ}C$, $1500^{\circ}C$, and $1400^{\circ}C$ with 20 vol.% methyltrichlorosilane (MTS), However, the composition of the SiC layer coated at $1300-1350^{\circ}C$ shows a difference from the stoichiometric ratio (1:1). The density decreases remarkably with decreasing SiC deposition temperature because of the nanosized pores. The high density of the SiC layer (${\geq}3.19g/cm^2$) easily obtained at $1500^{\circ}C$ and $1400^{\circ}C$ with 20 vol.% MTS did not change at an annealing temperature of $1900^{\circ}C$, simulating the reactor operating temperature. The evaluation of the mechanical properties is limited because of the inaccurate values of hardness and Young's modulus measured by the nano-indentation method.