• 제목/요약/키워드: Graphite Nozzle

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노즐목 적용 탄소/탄소 복합재료의 열반응 특성 연구 (A Study on the Thermal Response Characteristics of Carbon/Carbon Composites for Nozzle Throat Insert)

  • 함희철;배주찬;황기영;강윤구
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.162-166
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    • 2005
  • 고체로켓 모터의 노즐목 삽입재에 적용하는 탄소/탄소 복합재료의 열반응 특성을 분석하였다. 내열평가 시험은 3종류의 TPEM 모터를 사용하였고, 추진제는 2종류를 사용하였다. 삭마율은 연소실 압력이 상승함에 따라, 산화몰분율이 증가함에 따라 증가하고, 소재 밀도가 증가함에 따라 감소한다.

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수치해법에 의한 로켓 노즐벽의 최적설계 (An Optimal Design of the Rocket Nozzle Wall by the Numerical Method)

  • Jin Won Kim
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제3권1호
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    • pp.29-40
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    • 1986
  • 적층재료로 된 로켓 노즐벽에서의 열전도 방정식을 Crank Nicolson의 방법을 이용하여 수치해석 하였으며 정해진 제한조건에 대하여 최적화 방법에 의하여 각층의 재료와 두께를 선택하였다. 로켓 노즐의 운전조건에 대하여 여러가지 입력한 재료중 각층의 최적의 두께 및 재료는 표 3과 같다.

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노즐목 적용 탄소/탄소 복합재료의 열반응 특성 연구 (A Study on the Thermal Response Characteristics of Carbon/Carbon Composites for Nozzle Throat Insert)

  • 함희철
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.30-37
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    • 2006
  • 고체로켓 모터의 노즐목 삽입재에 적용하는 탄소/탄소 복합재료의 열반응 특성을 분석하였다. 내열 평가 시험은 3종류의 TPEM 모터를 사용하였고, 추진제는 2종류를 사용하였다. 삭마율은 연소실 압력이 상승함에 따라, 산화몰분율이 증가함에 따라 증가하고, 소재 밀도가 증가함에 따라 감소한다.

Thermal Shock Behavior of Porous Nozzles with Various Pore Sizes for Continuous Casting Process

  • Kim, Ju-Young;Yoon, Sang-Hyeon;Kim, Yoon-Ho;Lee, Hee-Soo
    • 한국세라믹학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.617-620
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    • 2011
  • Thermal shock behavior of porous ceramic nozzles with various pore sizes for continuous casting process of steel was investigated in terms of physical properties and microstucture. Porous nozzle samples with a composition of $Al_2O_3$-$SiO_2$-$ZrO_2$ were fabricatedby adding various sizes of graphite as the pore forming agent. As the graphite size increased from 45~75 to 150~180 ${\mu}m$, both the resulting pore size and the flexural strength also increased. A thermal shock test was carried out at temperatures (${\Delta}$T) of 600, 700, 800, and 900$^{\circ}C$. Microstructure analysis revealed a small number of cracks on the sample with the largest mean pore size of 22.32 ${\mu}m$. In addition, increasing the pore size led to a smaller decrease in both pressure drop and elastic modulus. In conclusion, controlling the pore size can enhance thermal shock behavior.

산화환경을 고려한 흑연 내열재의 고온파단특성 (Fracture Behavior of Graphite Material at Elevated Temperatures Considering Oxidation Condition)

  • 최훈석;김재훈;오광근
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권11호
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    • pp.1091-1097
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    • 2015
  • 흑연은 우수한 열특성을 지니기 때문에 로켓 노즐목 재료로 많이 이용된다. 하지만 흑연은 소성영역을 동반하지 않으며 파괴되는 준취성 특성을 보이므로 일반구조재료와 비교해 보았을 때, 강도 관점에서 상대적으로 취약하며, $450^{\circ}C$ 이상에서 산화가 발생한다. 따라서 흑연 재료의 실구조체 적용을 위하여 이 재료에 대한 기계적 열적 특성 평가가 요구된다. 본 논문에서는 ATJ 계열 흑연의 고온파단특성에 대한 실험적인 연구를 수행하였다. 특히, 온도와 하중, 그리고 산화조건을 변수로 두어 강도 및 파단특성에 대한 상관관계를 연구하였다. 이를 위하여 ASTM 규정을 준수하여 상온, 500, $1,000^{\circ}C$에서 일축 압축 및 인장시험을 수행하였으며, 파단면은 SEM 촬영을 통하여 분석하였다.

비정질합금 박판 제조용 노즐 재료의 내구성평가 (Durability of Nozzle Materials for Strip Casting of Amorphous Alloys)

  • 강복현;김기영
    • 한국주조공학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.267-273
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    • 2011
  • Erosion and thermal shock resistance of several refractory materials have been investigated, which are expected to be used as nozzles in a planar flow casting equipment for amorphous alloys. The test was conducted on five materials; graphite, boron nitride, fused silica, alumina and zirconia. Test specimens were preheated and dipped into the melt of carbon steel and amorphous alloys. Some test specimens were rotated to develop high erosion and to shorten the test periods. Fused silica and boron nitride specimens showed the excellent erosion and thermal shock resistance irrespective of the kind of melt and melting atmosphere.

용탕자중공급 PFC법을 이용한 의료용 동위원소 Mo-99 조사타겟용 우라늄박판 제조공정개발 (Development of Uranium-foil Fabrication Technology for Mo-99 Irradiation Target by Self Gravity Flowing for PFC Method)

  • 심문수;김창규;김기환;김우정;이종현
    • 한국주조공학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.288-292
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    • 2011
  • In order to complement the drawbacks of quartz crucible such as fragile-like break and melt-leakage through open slit nozzle, a new PFC system has been developed using a common graphite crucible and plugging system. The u melt is fed on to the rotating a roll through slit nozzle by self-gravity. The new equipment was designed and manufactured successfully. An effort for optimizing all related parameter has been made. Then using the optimized parameters about 10 meters u foil having very thin thickness, which meets the target thickness of 130 ${\mu}m$ and enough width more than 60 mm could be made. The thickness homogeneity set improved, due to the lower eddy flowing of the melt flow the self-gravity feeding system.

분자동역학을 이용한 그래파이트 표면에서의 화학적 삭마현상에 관한 분자 수준의 이해 (Molecular Level Understanding of Chemical Erosion on Graphite Surface using Molecular Dynamics Simulations)

  • ;박경락;;양희성;박재현;하동성
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.54-63
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고온/고압의 연소가스에 의해 야기되는 노즐목 삭마현상의 분자수준 메커니즘을 분자동역학 시뮬레이션을 이용하여 관찰한다. 노즐목은 두 개의 그래핀으로 구성된 그래파이트로 모델링하고 분자동역학 시뮬레이션은 충분한 속도를 가지고 그래파이트에 충돌하는 $H_2O$ 분자와 $CO_2$ 분자가 지속적으로 생성되는 과정과 평형상태의 시뮬레이션으로 구성된다. 반응을 모사할 수 있는 ReaxFF 포텐셜을 사용하며, 충돌에 의해 야기되는 $H_2O$$CO_2$ 분자의 해리와 화학적 삭마와의 관계에 중점을 두고 관찰하고자 하며, 거시적인 관찰결과들과 비교하고자 한다.

용강 및 슬래그에 의한 지르코니아/흑연계 침지노즐의 침식기구 (Corrosion mechanism of zirconia/graphite SEN by molten steel and slag)

  • 선우식;김환;이종국
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.226-232
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    • 2000
  • 침지노즐(SEN)의 재료로 사용되는 지르코니아/흑연 재질에서 용강 및 슬래그에 의한 침식의 형태를 살펴본 결과, 침식의 첫번째 기구는 부분안정화 지르코니아 내 안정화제인 CaO가 용강 및 슬래그에 의해 용해되면서 입방정 안정화 지르코니아가 단사정상으로 상전이하여 일어났는데, 상전이 시 부피팽창에 의한 균열이 발생하고 파괴가 진행되었고, 이로 인하여 미세 $ZrO_2$입자의 용해 및 탈락이 촉진되었다. 침식의 두 번째 기구는 슬래그가 큰 c-$ZrO_2$입자의 입계를 따라 침투하여 작은 입자들로 분리시키고, 작은 입자들이 용강과 슬래그에 탈락되어 진행되었다. 마지막 기구로는 입방정 지르코니아와 흑연이 반응하여 다공질의 미세한 ZrC 상을 형성하고, 이들이 slag에 용해되면서 침식이 진행되었다.

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로켓 노즐목에 이용되는 ATJ 그라파이트 압축거동 평가 (Compressive Fracture Behavior of ATJ Graphite for Rocket Nozzle)

  • 최훈석;서보휘;김재훈;문순일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권12호
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    • pp.1435-1440
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    • 2014
  • 로켓 노즐 목에 이용되는 ATJ 그라파이트에 대해 시편크기 및 온도에 따른 압축강도를 평가하였다. 압축시험은 ASTM C 965 규정에 준하여 상온 및 고온에서 수행되었다. 상온에서는 직경 대 높이 비가 1:2 인 ASTM 규정에 부합하는 표준시편 및 직경 대 높이비가 1:1 및 1:0.5 인 Type I, Type II 등 2종류의 확대시편이 일축 압축시험에 이용되었다. 또한 고온에서는 산화제를 도포한 코팅시편 및 일반시편을 이용하였다. 시험결과 상온에서 모든 확대시편들이 표준시편보다 약간의 압축강도 증가를 보였다. 고온환경에서의 압축시험결과 코팅시편은 $900^{\circ}C$ 까지 압축강도가 유지되거나 약간의 증가를 보였으나, 일반시편은 산화로 인해 압축강도가 급격하게 감소했다.