• 제목/요약/키워드: Kissinger Equation

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석탄 바닥재로 제조된 유리의 결정화 거동 분석 (The crystallization behavior of glass made from coal bottom ash)

  • 장석주;강승구
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.58-63
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    • 2010
  • 화력 발전소에서 발생하는 석탄 바닥재에 $Na_2O$$Li_2O$가 첨가된 결정화 유리를 제조하고, 비등온 열분석법을 이용하여 결정성장 거동을 분석하였다. 온도에 따른 결정화 분율 및 결정화 속도 변화를 계산한 결과, 결정화가 50% 진행된 온도는 DTA 상의 결정 발열피크 $T_p$ 보다 약간 높게 나타났으며, 결정화가 가장 빠르게 진행되는 온도는 $T_p$와 거의 일치함을 알 수 있었다. Kissinger 식을 이용하여 결정화 활성화 에너지(262 kJ/mol), Avrami 상수 (1.7) 그리고 진동수 ($5.7{\times}10^{16}/s$)를 계산하였으며, 이로부터 nepheline 결정 성장은 주로 1~2 차원적 표면 결정화 경향을 보이지만, 동시에 내부 결정화도 어느 정도 나타날 것으로 예측되었다. 실제 미세구조 관찰에서 수지(dendrite)상의 표면 결정화가 상당히 일어났고 동시에 낮은 분율의 내부 결정도 생성된 것이 확인되어, Kissinger식에 의해 예측된 결과가 본 연구에서 제조된 결정화 유리의 거동과 일치함을 알 수 있었다.

열분석에 의한 $CaO.Al_2O_3.2SiO_2$ 유리의 결정화 고찰 (Crystallization Behavior of $CaO.Al_2O_3.2SiO_2$ Glass with Kinetic Parameters)

  • 이승한;류봉기;박희찬
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권12호
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    • pp.1545-1551
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    • 1994
  • Various kinetic parameters of the nucleation and crystallization in anorthite glass (CaO.Al2O3.2SiO2) were calculated by nonisothermal differential thermal analysis. Base glass and glass with TiO2 were prepared by melting. In base glass, the temperature where nucleation can occur ranges from 85$0^{\circ}C$ to 9$25^{\circ}C$ and the temperature for maximum nucleation was 900$\pm$5$^{\circ}C$. In glass with TiO2, the nucleation temperature range was 800~875$^{\circ}C$ and the maximum nucleation temperature was 850$\pm$5$^{\circ}C$. Kissinger equation, Bansal equation, and modified Ozawa equation were used for calculating activation energy for crystallization, Ec. The results showed the same activation energies for both glasses with and without TiO2 in the different equations. The shape of maximum exotherm peak and Ozawa equation were used for Avrami exponent, n. The n value for each glass was 2, indicating that each glass crystallized primarily by bulk crystallization.

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폴리프로필렌/옥수수전분 블렌드의 비등온결정화 거동 연구 (Study on the Non-isothermal Crystallization Behavior of Polypropylene/Corn Starch-MB Blends)

  • 김연철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.1125-1129
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    • 2008
  • 폴리프로필렌(polypropylene, PP)/옥수수전분(corn starch) 마스터뱃취(MB)(전분 MB) 블렌드를 PP 함량을 90, 80, 70, 60 wt%로 변화시키며 실험실 규모의 Brabender mixer를 이용하여 $200^{\circ}C$에서 제조하였다. PP/전분MB 블렌드의 화학구조, 기초 열적특성 및 비등온결정화거동을 적외선분광기 (FT-IR), 시차주사열용량분석기(DSC) 그리고 열중량분석기(TGA)를 이용하여 관찰하였다. PP/전분MB 블렌드의 제조는 수산기의 존재여부를 통해 확인하였다. 용융온도 및 엔탈피에는 큰 변화가 나타나지 않음을 알 수 있었고, 블렌드의 분해온도는 전분MB 함량에 따라 감소하고 있음을 보여주었다. PP/전분MB 블렌드의 비등온결정화 거동은 Avrami 방정식을 이용하여 분석하였다. Avrami 지수의 경우 PP는 2.71-3.97의 값을 나타내었고, PP/전분MB 블렌드의 경우는 1.48-1.99 값을 보여주었다. 활성화에너지는 Kissinger 방법에 의해서 계산되었고, PP의 경우 233 kJ/mol, PP90은 484 kJ/mol, PP80은 541 kJ/mol, PP70은 553 kJ/mol, 그리고 PP60은 422 kJ/mol이었다.

GN 함량에 따른 에폭시 수지계의 열분해 특성 (Effects of GN Contents on Thermal Decomposition of Epoxy Resin System)

  • 안현수;심미자;김상욱
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.389-392
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    • 1997
  • Glutaronitrile(GN) was introduced to diglycidyl ether of bisphenol A(DGEBA)/ 4,4'-methylene dianiline(MDA) system to improve toughness. Effects of GN contents on thermal decomposition of epoxy resin system were investigated. To study the characteristics of thermal decomposition, thermo-gravimetric analysis(TGA) and Kissinger equation were used. Thermal degradation temperatures were about 365$^{\circ}C$ regardless of GN contents. Activation energies of thermal decomposition in epoxy resin system were almost constant below 10 phr and decreased above 15 phr.

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Diglycidyl ether of bisphenol A/Methylene dianiline/Succinonitrile계의 경화반응 속도론 (Cure Kinetics of Diglycidyl ether of bisphenol A-Methylene dianiline-Succlnonitrile System)

  • 조성우;심미자;김상옥
    • 한국재료학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.257-262
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    • 1992
  • Diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA)와 경화제로서 4, 4'-methylene dianiline(MDA) 에 반응성 첨가제 succinonitrile(SN)을 첨가한 새로운 계를 Differential Scanning Calorimetry (DSC)로 이용하여 3$0^{\circ}C$부터 35$0^{\circ}C$의 온도 범위에서 승온적 진행 방범(dynamic run method)으로 얻은 값을 가지고 최대 반응속도에서의 온도에 승온속도가 미치는 영향을 해석 할 수 있는 kissinger식을 적용하여 경화반응 속도론을 연구하였다. SN을 첨가한 DGEBA/MDA계의 활성화에너지 ($E_a$)와 pre-exponential factor(A) 그리고, SN이 첨가될 때 에폭시와 아민과의 반응속도 상수 k를 구하였다.

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고체 추진기관 둔감화 점화 장치의 반응 (Reaction of an Insensitive Munitions(IM) Igniter for Solid Propulsion System)

  • 류병태;이도형;류백능;최홍석
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.85-91
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    • 2012
  • 본 논문은 우발적 화재에 노출된 고체 추진기관의 화재 위협이나 폭발을 파이로 센서가 자동적으로 감지하여 추진기관이 안전하게 연소되게 하는 둔감 점화 장치의 반응을 연구한 결과다. 완속 가열 시험은 HTPB 추진제가 충전된 로켓 모터에 열감지형 점화기를 장착하여 MIL-STD-2105D 규정에 따라 수행하였다. 얻어진 점화 온도는 약 $140^{\circ}C$였으며, 이는 "연소 반응" 등급에 해당되었다. Kissinger 식으로 구한 둔감 점화 장치 신호 화약의 자동 점화 온도는 $165.5^{\circ}C$였다.

잠재성 경화제를 이용한 Cycloaliphatic/DGEBA계 에폭시 블렌드 시스템의 유변학적 특성 및 경화 동력학 (Rheological Properties and Cure Kinetics of Cycloaliphatic/DGEBA Epoxy Blend System Initiated by Cationic Latent Curing Agent)

  • 곽근호;박수진;이재락;김영근
    • 유변학
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    • 제10권4호
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    • pp.227-233
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    • 1998
  • 잠재성 경화제인 N-benzylpyrazinium hexafluoroantimonate(BPH)를 Cycloaliphatic계 에폭시 (CAE)/DGEBA계 에폭시의 혼합물에 1 mol% 첨가 시킨 후 혼합 조성비에 따른 유변학적 특성과 경화 동력학에 대해 연구하였다. 잠재특성은 등온 DSC를 이용하여 각각 $150^{\circ}C$$50^{\circ}C$의 반응 온도에 대한시간의 함수로서 전화량을 구하여 측정하였다. 블렌드 시스템의 유변학적 특성은 레오미터를 사용한 등온 실험을 통하여 storage modulus (G'), loss modulus (G") 그리고 damping factor (tan$\delta$)를 구한 후 이들 데이터로부터 겔화 시간을 측정하였다. 겔화 시간과 경화 온도를 Arrenius equation에 적용시킨 결과 가교 활성화 에너지 ($E_c$)를 구할 수 있었으며 겔화 시간과 활성화 에너지 모두 DGEBA의 함량이 증가할수록 증가하였다. 경화 활성화 에너지 ($E_a$)를 동적 DSC를 이용하여 Kissinger method에 의해 구하였는데 활성화 에너지는 CAE의 함량이 증가할수록 감소함으로써 높은 반응성을 나타내었는데, 이는 짧은 반복 단위와 단순한 곁사슬기 그리고 반응 매질 내의 점도 등에 기인한다.기인한다.

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DGEBA-MDA-SN-Hydroxyl계 복합재료의 제조 -DGEBA-MDA-SN-HQ계의 경화반응 속도론 및 메카니즘- (DGEBA-MDA-SN-Hydroxyl Group System and Composites -Cure Kinetics and Mechanism in DGEBA/MDA/SN/HQ System-)

  • 심미자;김상욱
    • 공업화학
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    • 제5권3호
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    • pp.517-523
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    • 1994
  • DGEBA(diglycidyl ether of bisphenol A)/MDA(4,4'-methylene dianiline)/SN(succinonitrile)/HQ(hydroquinone)계의 경화반응 속도론 및 메카니즘을 연구하였다. SN과 HQ는 반응성 첨가제와 촉매로 도입하였다. 경화반응 속도론은 DSC 분석에 의해 Kissinger equation과 fractional-life법을 이용하여 연구하였다. DGEBA/MDA/SN 계의 활성화에너지와 반응차수는 SN의 함량에 관계없이 거의 일정하였고, 촉매로써 HQ가 첨가됨으로 인해 활성화 에너지와 반응시작온도가 낮아졌다. 이들 계의 반응 메카니즘을 고찰하기위하여 SN의 함량에 따라 FT-IR을 측정하였다. 그리고, SN:HQ의 혼합비는 4:1이었다. Diamine으로 경화되는 에폭시 수지의 경화반응 메카니즘은 primary amine-epoxy 반응, secondary amine-epoxy 반응, epoxy-hydroxyl 반응이 일어나는 것으로 알려져 있다. DGEBA/MDA/SN/HQ 계에서는 HQ의 hydroxyl 기가 epoxy 및 amine과 결합하여 전이상태를 형성하여 epoxide ring을 빠르게 개환시켜줌으로써 amine-epoxy반응이 쉽게 일어남을 알았다.

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스피넬 구조를 가지는 전이금속화합물(ZnCo2O4, NiCo2O4)의 열적 분석 및 열역학적 특성 연구 (The Study on Thermal Analysis and Thermodynamic Characteristics of Spinel Compounds(ZnCo2O4, NiCo2O4))

  • 김재욱;지명진;차병관;김철현;장원철;김종규
    • 대한화학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.192-197
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    • 2010
  • 형광체나 반도체의 소자로 사용되는 전이금속화합물 중에서 나노(nano) 크기를 가지는 스피넬 화합물을 합성하였다. 스피넬 화합물의 크기, 합성여부, 열적분석과 화합물의 특성을 확인하기 위하여 열 중량 분석기(TGA), X-선 회절 분석기(XRD), 적외선 흡수 분광기(IR)를 사용하였다. Scherrer식을 이용하여 화합물의 평균 입자 크기가 13~16 nm임을 예측할 수 있었다. 본 논문에 사용된 실험방법은 졸-겔(sol-gel)법을 사용하였으며, 소성 온도는 낮은 온도에서 진행 되었다($350^{\circ}C$). Kinetic 함수인 활성화 에너지와 전환인자를 계산하기 위해서 Kissinger방법과 Arrhenius식을 이용하여 계산하였다. $ZnCo_2O_4$$NiCo_2O_4$의 활성화 에너지는 163.42 kJ/mol와 147.01 kJ/mol 값을 가지는 있음을 확인하였다. 그리고 spinel 화합물들의 열역학적 함수(${\Delta}G^{\varphi}$, ${\Delta}H^{\varphi}$, ${\Delta}S^{\varphi}$)를 결정하였다.

Mercaptan 경화제에 의한 저온속경화 에폭시의 경화거동에 관한 연구 (Study on Cure Behavior of Low Temperature and Fast Cure Epoxy with Mercaptan Hardener)

  • 엄세연;서상범;이기윤
    • 폴리머
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    • 제37권2호
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    • pp.240-248
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    • 2013
  • 본 연구에서는 DGEBA(diglycidyl ether of bisphenol A)를 사용한 에폭시/mercaptan 경화제의 경화 반응 거동을 에폭시/아민 유도체형 경화제와 비교하여 연구하였다. 경화 반응 거동은 DSC 분석에 의해 승온 및 등온의 조건에서 경화되는 과정을 연구하였다. DSC의 승온 실험에서는 Kissinger 법을 이용하였으며, 등온 실험에서는 Kamal의 속도모델을 이용하여 분석하였다. 결과적으로 활성화 에너지는 아민 유도체형 경화제를 사용하였을 때 약 40 kcal/mol이고, mercaptan 경화제를 사용하였을 때 약 28에서 19 kcal/mol로 -SH 관능기가 증가할수록 감소하였다. 에폭시/아민 유도체형 경화제는 약 $90^{\circ}C$ 이상에서 경화 반응이 개시되는 반면, 에폭시/mercaptan 경화제에서는 경화 반응 개시 온도가 약 $80^{\circ}C$ 이내로 낮아지고, 반응 속도가 상승하여 반응 시간이 10분 이내로 단축되었다. 또한 에폭시/mercaptan 경화제계는 자기 촉매 반응 모델을 따르는 것을 확인하였고 약 20~40%의 경화도에서 최대 반응속도를 나타내었다.