• 제목/요약/키워드: Leaching resistance

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자전연소 합성법을 이용한 W-B 화합물 합성 및 조건 변수의 영향 (Synthesis of Tungsten Boride using SHS(Self-propagating High-temperature Synthesis) and Effect of Its Parameters)

  • 최상훈;;원창환
    • 한국재료학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.249-254
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    • 2014
  • Due to their unique properties, tungsten borides are good candidates for the industrial applications where certain features such as high hardness, chemical inertness, resistance to high temperatures, thermal shock and corrosion. In this study, conditions were investigated for producing tungsten boride powder from tungsten oxide($WO_3$) by self-propagating high-temperature synthesis (SHS) followed by HCl leaching techniques. In the first stage of the study, the exothermicity of the $WO_3$-Mg reaction was investigated by computer simulation. Based on the simulation experimental study was conducted and the SHS products consisting of borides and other compounds were obtained starting with different initial molar ratios of $WO_3$, Mg and $B_2O_3$. It was found that $WO_3$, Mg and $B_2O_3$ reaction system produced high combustion temperature and radical reaction so that diffusion between W and B was not properly occurred. Addition of NaCl and replacement of $B_2O_3$ with B successfully solved the diffusion problem. From the optimum condition tungsten boride($W_2B$ and WB) powders which has 0.1~0.9 um particle size were synthesized.

Corrosion behavior and mechanism of CLAM and 316L steels in flowing Pb-17Li alloy under magnetic field

  • Xiao, Zunqi;Liu, Jing;Jiang, Zhizhong;Luo, Lin;Huang, Qunying
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권6호
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    • pp.1962-1971
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    • 2022
  • The liquid lead-lithium (Pb-17Li) blanket has many applications in fusion reactors due to its good tritium breeding performance, high heat transfer efficiency and safety. The compatibility of liquid Pb-17Li alloy with the structural material of blanket under magnetic field is one of the concerns. In this study, corrosion experiments China low activation martensitic (CLAM) steel and 316L steel were carried out in a forced convection Pb-17Li loop under 1.0 T magnetic field at 480 ℃ for 1000 h. The corrosion results on 316L steel showed the characteristic with a superficial porous layer resulted from selective leaching of high-soluble alloy elements and subsequent phase transformation from austenitic matrix to ferritic phase. Then the porous layers were eroded by high-velocity jet fluid. The main corrosion mechanism of CLAM steel was selective dissolution-base corrosion attack on the microstructure boundary regions and exclusively on high residual stress areas. CLAM steel performed a better corrosion resistance than that of 316L steel. The high Ni dissolution rate and the erosion of corroded layers are the main causes for the severe corrosion of 316L steel.

전기로 슬래그를 활용한 인공리프용 친환경콘크리트의 공학적 성능 및 적용성 (Engineering Performance and Applicability of Eco-Friendly Concrete for Artificial Reefs Using Electric Arc Furnace Slags)

  • 조영진;최세휴
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권3호
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    • pp.533-544
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    • 2015
  • 해양환경에 노출된 콘크리트는 육상에서 건설되는 콘크리트와 달리 해풍, 조력, 파도, 파랑 등에 의한 물리적 작용과 해수의 $SO_4{^{2-}}$, $Cl^-$$Mg^{2+}$ 이온 등에 의한 화학적 침식작용 및 동결융해 등 가혹한 환경에 노출되어 콘크리트의 내구성을 크게 저하시킨다. 해중 콘크리트의 대규모 시공은 콘크리트의 강도손실은 물론 알칼리(pH) 및 중금속 등 환경유해물질이 용출될 수 있어 이에 대한 충분한 검토와 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 전기로 환원슬래그로부터 CSA 자극제를 개발하고 전기로 산화슬래그를 콘크리트용 골재로 활용하여 인공리프용 친환경콘크리트를 개발하였다. 초기강도는 Normal concrete보다 낮게 나타나 친환경콘크리트의 초기강도 품질향상을 위한 추가적인 연구가 필요하였으며, 친환경콘크리트의 해수저항성은 양생일 1년 대비 평균 강도손실이 8~9% 발생하였다. 고함량 고로슬래그 미분말과 고비중 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 친환경콘크리트를 동결융해저항성 재료로써 충분히 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다. 친환경콘크리트의 중금속 용출특성은 콘크리트의 수화반응을 통한 경화과정에서 중금속 성분은 화학적 결합을 통해 고정화되기 때문에 환경유해성 기준 이하이거나 검출되지 않아 유해물질 용출에 안전하다는 것을 확인하였다.

감가압법으로 주입한 피마자유-처리 목재의 내후성 평가 (Weatherproof-properties Evaluation of Castor Oil-impregnated Wood Using a Vacuum-pressure Method)

  • 권오경;최영서;김다예;최원실;이영규;김권민;최준원;양인
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권2호
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    • pp.302-311
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    • 2023
  • 본 연구는 천연 목재방부제로서 피마자유(castor oil, CSO)의 적용 가능성을 평가하기 위하여 수행하였다. 이를 위하여 CSO를 감가압법으로 국내외 목재수종에 주입한 후, 주입능, 용탈성, 내후성 등을 조사하였다. CSO 주입능은 수종별 해부학적 구조의 차이로 인하여 솔송, 잎갈, 단풍, 신갈나무 순으로 측정되었으나, 모든 수종에서 목재 내로 효과적으로 주입되었다. 용탈성의 경우, 잎갈나무를 제외하고 주입능이 높은 수종에서 용탈되는 양이 많았다. CSO의 점도 저하를 위한 에탄올의 첨가는 주입능 및 용탈성에 부정적인 영향을 미쳤다. 중량감소율을 이용하여 조사한 CSO-주입/용탈 시편의 목재부후균에 대한 내후성은 대조구와 비교하여 대부분의 처리목에서 매우 우수하였다. 특히 갈색부후균인 Fomitopsis palustris에 대하여 CSO만으로 구성된 약액(CSO-2)을 처리한 대부분의 처리목에서 부후가 발생하지 않거나, 매우 낮은 중량감소율를 보였다. 이는 주입된 CSO가 용탈과정에서 목재 내에 잔류하여 발생한 결과로서 X-ray microscope 관찰을 통하여 CSO의 잔류를 확인할 수 있었다. 한편 CSO-2를 주입한 후, 2주간 염수에 용탈시킨 스트립 형태의 시편은 모든 절삭방향에서 길이 변화가 거의 일어나지 않았다. 또한 CSO-2 주입/용탈 시편을 야외에 2주간 노출시킨 후, 측정한 중량증가율과 길이팽윤율도 대조구 시편과 비교하여 매우 낮아 내수성이 크게 향상된 것을 확인하였다. 따라서 CSO는 목재부후균의 생장 억제뿐만 아니라 치수안정 효과까지 제공함으로서 다양한 실내외 환경에서 천연 목재방부제로서 적용이 가능할 것으로 판단된다.

투명전도성 Tin Oxide Film의 특성 (Characteristics of Transparent and Conducting Tin Oxide Film)

  • 지창섭;문탁진;최인훈;이덕열
    • 대한화학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.102-109
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    • 1987
  • 화학증착방법에 의해 dibutyl tin diacetate를 산소와 반응시켜 $SnO_2$박막을 slide glass에 증착시켜 각 조건에 형성된 $SnO_2$박막의 특성을 조사하였다. 본 연구에서 최적증착조건은 기판온도 420$^{\circ}C$, 증착시간 20분으로 나타났으며 증착속도는 증착시간이 증가함에 따라 증가하며 증착시간 25분이후에는 일정해졌으며 판저항의 값도 증착초기에는 감소하나 증착시간 20분이 지나면서 증가하였다. 증착온도 420$^{\circ}C$, 증착시간 20분에 형성된 박막은 두께 4000${\AA}$이며 가시광선 투과율이 90%이며 5800 ohms/${\square}$의 판저항을 가졌다. 그리고 산세척방법에 의해 표면처리한 기판과 반응기체중 수증기의 첨가는 더 좋은 특성의 투명전도성 $SnO_2$박막을 제조하는데 도움이됨을 알았다. 또한 증착막은 작은 구형의 입자들로 이루어져 있다는 것을 주사전자현미경으로 확인하였으며 X-선 회절 실험에 의해 rutile structure(tetragonal)를 갖는다는 것을 알 수 있었다.

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건설재료로서 하수슬러지 소각재 적정 대체율 도출에 관한 연구 (The Effects of Substitution Rate of Incinerated Sewage Sludge Ash on the Concrete Materials)

  • 김춘호;김남욱
    • 자원리싸이클링
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    • 제25권1호
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    • pp.10-15
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    • 2016
  • 최근 들어 환경보호나 국토의 효율적 활용 등의 측면에서 산업 각 분야에서 발생되는 각종의 산업부산물 및 폐기물 등의 유효하 고 효율적인 이용이 대두되고 있다. 본 연구에서는 갈수록 발생량이 증가하는 하수슬러지를 활용한 하수슬러지 소각재의 유효한 활용을 위하여 건설재료로서의 가능성을 평가하였다. 콘크리트 제작 후 평가항목은 압축강도, 중성화저항성 및 환경 평가인 용출시험으로 압축강도 및 중성화저항성에서 무첨가 콘크리트에 비해 만족스런 결과를 도출하였으며 용출시험 결과 역시 기준치를 모두 만족하는 결과를 나타냈다. 따라서 콘크리트용 잔골재로서 활용 가능성이 충분하며 적정 대체율은 약 10% 정도로 판단된다.

상용 Al2O3 분말의 비교분석 및 이를 이용하여 제조한 슬러리의 분산 특성 (Comparative Analysis of Commercial Al2O3 Powders and the Dispersion Characteristics of Slurries Produced Using Them)

  • 권모세;유승준;김진호;정경훈;이종근;김응수
    • 한국재료학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.27-33
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    • 2024
  • Al2O3 has excellent sintering properties and is important in semiconductor manufacturing processes that require high-temperature resistance and chemical inertness in a plasma environment. In this study, a comprehensive analysis of the chemical characteristics, physical properties, crystal structure, and dispersion stability of three commercially available Al2O3 powders was conducted. The aim was to provide a technological foundation for selecting and utilizing appropriate Al2O3 powders in practical applications. All powders exhibited α-Al2O3 as the main phase, with the presence of beta-phase Na2O-11Al2O3 as the secondary phase. The highest Na+ ion leaching was observed in the aqueous slurry state due to the presence of the secondary phase. Although the average particle size difference among the three powders was not significant, distinct differences in particle size distribution were observed. ALG-1SH showed a broad particle size distribution, P162 exhibited a bimodal distribution, and AES-11 displayed a uniform unimodal distribution. High-concentration Al2O3 slurries showed differences in viscosity due to ion release when no dispersant was added, affecting the electrical double-layer thickness. Polycarboxylate was found to effectively enhance the dispersion stability of all three powders. In the dispersion stability analysis, ALG-1SH exhibited the slowest sedimentation tendency, as evidenced by the low TSI value, while P162 showed faster precipitation, influenced by the particle size distribution.

분극저항 측정기법을 이용한 혼합 시멘트 모르타르의 임계 염화물 농도에 대한 연구 (A Study on Chloride Threshold Level of Blended Cement Mortar Using Polarization Resistance Method)

  • 송하원;이창홍;이근주;안기용
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.245-253
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    • 2009
  • 콘크리트 내 철근부식상에 있어 염화물이온의 중요성은 임계염화물농도 (CTL)로서 나타내어진다. CTL은 철근을 둘러싼 부동태피막의 파괴를 유지하게끔 하는데 필요한 염화물량으로 정의되며 염화물량이 CTL에 도달할 경우 철근의 부식은 시작된다. CTL의 중요성에도 불구하고 기존의 콘크리트 구조물의 내구수명 예측을 위한 염화물량은 1 $m^3$의 단위체적당 1.2 kg 혹은 시멘트 중량당 0.4%로서 제시되고 있으며 이는 염해부식환경하의 다양한 환경 인자에 따른 한계치 설정에 대한 불확실성을 고려하지 않은 값이라 할 수 있다. 본 논문에서는 부식개시의 지표로서 결합재의 특성에 따른 부식저항성 및 부식진전에 따른 비율에 대하여 실험연구를 수행하였다. 실험시편으로는 직경 10 mm의 원형 철근을 모르타르 내 몰드에 삽입하여 OPC와 40%OPC+60%GGBS, 70%OPC+30%PFA 및 90%OPC+10%의 SF을 치환한 시편에 대하여 W/C=0.4의 조건으로서 실험을 수행하였다. 각 시편에는 다시 10단계 (0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% by weight of binder)의 내재염분 농도조건을 부여하여 부식전류를 측정하였다. 시편은 28일 양생을 하였으며 수분손실 및 염분손실을 방지하고자 폴리에틸렌 필름을 이용한 도포양생을 수행하였다. 선형분극저항 측정법에 의한 실험결과로서 각 결합재 치환률에 따른 부식임계치가 결정되었다. 또한 OPC, 60%GGBS, 30%PFA 및 10%SF의 혼입치환률을 적용한 시멘트 모르타르의 CTL 값은 시멘트 중량당 1.6%, 0.45%, 0.8% 및 2.15%의 총염화물 농도로 나타나고 있음을 확인하였다.

Growth and yield responses of rice varieties to various soil water deficit conditions under different soil types

  • Kikuta, Mayumi;Samejima, Hiroaki;Magoti, Rahab;Kimani, John M.;Yamauchi, Akira;Makihara, Daigo
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.322-322
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    • 2017
  • To avoid drought stress under rainfed upland conditions, it is important for rice to efficiently utilize water at shallow soil layers supplied by rainfall, and access to water retained in deer soil layers. The root developmental characteristics of rice, which play important role in the adaptability to drought conditions, vary depending on the variety. Moreover, water availability for plant differs depending on the soil types that have different physical properties such as water holding capacity, permeability, capillary force, penetration resistance, etc. In this study, we evaluated growth and yield responses of rice varieties to various soil water deficit conditions under three different soil types. The experiment was conducted in a plastic greenhouse at the Kenya Agricultural and Livestock Research Organization-Mwea from October 2016 to January 2017. Two upland varieties (NERICA 1 and 4) and one lowland variety (Komboka) were grown in handmade PVC pots (15.2 cm diameter and 85.0 cm height) filled with three different types of soil collected from major rice-growing areas of the country, namely black cotton (BC), red clay (RC), and sandy clay (SC). Three watering methods, 1) supplying water only from the soil surface (W1), 2) supplying water only from the bottom of the pots (W2), and 3) supplying water both from the soil surface and the bottom of pots (W3), were imposed from 40 days after sowing to maturity. Soil water content (SWC) at 20, 40, and 60 cm depths was measured regularly. At the harvesting stage, aboveground and root samples were collected to determine total dry weight (TDW), grain yield, and root length at 0-20, 20-40, 40-60, and 60-80 cm soil layers. Irrespective of the watering methods, the greatest root development was obtained in RC, while that in BC was less than other two soils. In BC, the degree of yield reduction under W1 was less than that in RC and SC, which could be attributed to the higher water holding capacity of BC. In RC, the growth and yield reduction observed in all varieties under W1 was attributed to the severe drought stress. On the other hand, under W2, SWC at the shallow soil depth in RC was maintained because of its higher capillary force compared with BC and SC. As the result, growths and yields in RC were not suppressed under W2. In SC, deep root development was not promoted by W2 irrespective of the varieties, which resulted in significant yield losses. Under W1, the rice growth and yield in SC was decreased although shallow root development was enhanced, and the stomatal conductance was maintained higher than RC. It was suspected that W1 caused nutrients leaching in SC because of its higher permeability. Under rainfed conditions, growth and yield of rice can be strongly affected by soil types because dynamics of soil water conditions change according to soil physical properties.

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스플린터 및 판상형 티탄산칼륨염 합성 및 브레이크 보강재로서의 평가 (Synthesis of splinter-type and plate-type potassium titanate as reinforcements in brake pad for automobile)

  • 김성훈;김종영;심우영;이정주;권성욱
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.329-337
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    • 2019
  • 스플린터(splinter) 및 판상(plate shape) 형상을 가지는 티탄산칼륨염(K2O·nTiO2, PT)을 합성하고 브레이크 마찰재의 보강재로 이용하여 마찰 특성을 평가하였다. 스플린터형 티탄산칼륨염을 합성하기 위하여 먼저 판상 형상을 가지는 사티탄산칼륨염(K2O·4TiO2, PT4)을 합성하고 칼륨 이온(K+)을 일부 산침출(acid leaching)하여 육티탄산칼륨염(K2O·6TiO2, PT6)으로 변환시킨 후, 800℃에서 열처리하여 스플린터 형상의 입자를 얻었다. 판상형 티탄산칼륨염을 합성하기 위해서 염화칼륨을 융제로 사용하고 마그네슘(Mg)을 일부 첨가하여 판상의 형상을 가지는 마그네슘티탄산칼륨염(K0.8Mg0.4Ti1.6O4, PMT)을 합성하였다. 얻어진 육티탄산칼륨염 및 마그네슘티탄산칼륨염 입자를 보강재로 이용하여 브레이크 패드 마찰재를 제작하고 1/ 5-스케일 다이나모미터(scale dynamometer)를 이용하여 마찰 마모 특성을 평가하였다. 평가 결과, 두 종류의 보강재가 유사한 마찰계수 및 Fade & recovery 특성을 보였으며 판상형 마그네슘티탄산칼륨염의 경우, 스플린터형 육티탄산칼륨염보다 우수한 내마모성을 보이는 것을 알 수 있었다.