• 제목/요약/키워드: Metal Powder Combustion

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Neutron Diffraction Study of Powders Prepared by Self-propagating High Temperature Synthesis

  • Park, Yong;Kim, Y S.;Y. D. Hahn;S. H. Shim;Lee, J. S.
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2000년도 추계학술대회 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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    • pp.11-12
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    • 2000
  • Non-stoichiometric ceramics of $Ni_{x}ZnO_{1-x}Fe_{2}O_{4}$ were prepared by self-propagating high temperature synthesis reaction with various processing conditions and their stoichometric numbers were determined by neutron diffraction. The neutron diffraction patterns were measured at room temperature using monochromatic neutrons with a wave length of 0.18339 nm from a Ge(331) mocochromator at a 90 degree take off angle. The Rietveld refinement of each pattern converged to good agreement (x2=1.88-2.24). The neutron diffraction analysis revealed the final stoichiometries of the ferrites were $Ni_{0.38}Zn_{0.62}Fe_{2}O_{4}$ and $Ni_{0.33}Zn_{0.67}Fe_{2}O_{4]$, respectively. This supports that final stoichiometric number of the self-propagating high temperature synthesis product can be controlled by the processing parameters during the combustion reaction.

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와류 연소기에 의한 Mg-Steam 화염 안정화 (Flame Standing of Magnesium-Steam in Swirl Combustor)

  • 고태호;이상협;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.139-143
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    • 2011
  • 금속분말을 청정 에너지원으로 이용하기 위해 금속분말 소형 연소기의 구현이 필요하다. 이를 위한 기초 연구로서 점화성이 뛰어나면서도 경제적인 수십 마이크로 크기의 마그네슘(Mg) 분말을 대상으로 고온 증기(steam)와의 연소 현상 대해 연구하였다. 본 연구에서는 연소실 내 체류시간 및 혼합 효율을 증가시키기 위해 와류 유동을 연소기에 적용하였고 아르곤(Ar) 이송가스를 이용해 마그네슘 분말을 공급하였다. 안정한 화염을 유지시키기 위하여 이송가스의 유량을 변화시켜 공급되는 마그네슘의 양을 조절하였고, 고온 증기의 공급량은 니들 밸브의 개도를 조정하거나 우회시킨 관로로 증기의 일부를 배출함으로써 조절하였다. 고온의 점화원을 사용하여 증기 분위기 내 마그네슘 분말을 점화시켜, 대기압 환경에서 마그네슘/증기/아르곤의 지속적인 화염을 구현하였다.

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Preparation and Characterization of LiMn₂O₄ Powder by Combustion of Poly(ethylene glycol)-Metal Nitrate Precursor

  • 박휴범;홍영식;이지은;권호진;김시중
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제18권6호
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    • pp.612-618
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    • 1997
  • $LiMn_2O_4$ powders were prepared by burning and subsequent calcination of PEG-metal nitrate precursor. After the burning stage of the precursor, some minor phases such as $Mn_2O_3$ (or $Mn_3O_4$), MnO, and carbonate were formed and single phases of $LiMn_2O_4$ were obtained by further calcinations above 400 ℃. From thermal analysis of the precursor, a violent thermal decomposition, which was indicated by a drastic weight loss accompanied by a sharp and strong exothermic peak, was observed and probably caused by an oxidation-reduction reaction between oxidizer and fuel. The formation of the minor phases could be explained in terms of the burning behavior of the precursor by employing valence concepts of propellant chemistry. The calcined powders were composed of submicron-sized but highly agglomerated particles and showed very broad particle size distribution.

Synthesis and characterization of ZnS:Mn,Cl phosphor by combustion method

  • Park, Jo-Yong;Han, Sang-Do;Myung, Kwang-Shik;Kim, Byung-Guen;Yang, Hua;O, Byung-Seung
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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    • pp.980-983
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    • 2003
  • The preparation of ZnS:Mn,Cl phosphor has been carried out by combustion method. Manganese nitrate was decomposed with an organic fuel at $500^{\circ}C$ to give fine sized crystallites in presence of alkali metal halides at a lower temperature than the conventional synthesis. The phosphors thus obtained were then heated at 900 to $1200^{\circ}C$ in an inert atmosphere, for 3hours to get better luminescent properties. The phosphors were prepared at different temperatures and at different doping concentrations of manganese to determine the optimal conditions for synthesizing the phosphors with superior optical properties. Scanning electron microscopy (SEM) investigations have been carried out to observe the particle morphology and the grain size. Powder X-ray diffraction(XRD) was also performed to characterize the phosphors.

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연소합성법으로 제작한 $Y_3Al_5O_{12}:Eu^{3+}$ 나노형광체의 광학적 특성 (Photoluminescence Characteristics of $Y_3Al_5O_{12}:Eu^{3+}$ Nano-Phosphors by Combustion Method)

  • 곽현호;김세준;박용서;최형욱
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.406-407
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    • 2008
  • For this study, Yttrium aluminum garnet (YAG) particles doped $Eu^{3+}$ ions were prepared via the combustion process using the 1:1 ratio of metal ions to reagents. The characteristics of the synthesized nano powder were investigated by means of X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), and photoluminescence (PL). The various YAG peaks, with the (420) main peak, appeared at all sintering temperature XRD patterns. The YAG phase crystallized with results that are in good agreement with the JCPDS diffraction file 33-0040. The SEM image showed that the resulting YAG:Eu powders had larger sizes with the increse in the sintering temperature. The grain size was about 50nm at $1000^{\circ}C$. The PL intensity of $Eu^{3+}$ has the line peaks of 598, 610, 632nm and has main peak at 591nm.

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용액연소합성법을 이용한 LaFeO3 분말 합성 및 탄소 연소 특성 (Solution Combustion Synthesis of LaFeO3 Powders and Their Carbon Ignition Property)

  • 강대식;이태근;황연;배광현;조성백
    • 한국재료학회지
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    • 제17권7호
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    • pp.382-385
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    • 2007
  • [ $LaFeO_3$ ] powders were prepared as the oxidation catalyst materials to reduce the emission of particulate matters from diesel engine and their catalytic effects on the oxidation of carbon were investigated. Solution combustion method was employed for the powder synthesis, which uses highly exothermic and selfsustaining reactions. In this study $LaFeO_3$ powders were synthesized at $400^{\circ}C$ as varying the ratio ($\Phi$) of fuel (citric acid) and oxidizer (metal nitrate), and their phase and carbon ignition property were examined. As $\Phi$ decreases, the crystallinity of synthesized $LaFeO_3$ powders enhanced. By calcining at $700^{\circ}C$, all the powders synthesized at various $\Phi$ fully crystallized. The calcined $LaFeO_3$ powders showed carbon ignition temperature as low as $501{\sim}530^{\circ}C$, which implied the decrease of the ignition temperature by $120{\sim}150^{\circ}C$.

OES 방법을 이용한 고에너지 금속 분말 점화용 스팀 플라즈마 특성에 관한 실험적 고찰 (Experimental Investigation of Steam Plasma Characteristics for High Energy Density Metal Powder Ignition Using Optical Emission Spectroscopy Method)

  • 이상협;고태호;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.545-550
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    • 2012
  • 고에너지 금속 분말은 높은 용융점을 가진 산화피막의 점화방해 효과로 인해 점화가 용이하지 않다. 따라서 점화를 위해서는 단시간에 높은 온도의 열적 공간을 형성할 수 있는 점화원이 필요하며 스팀 플라즈마 점화원은 탄화수소 계열의 점화원, 수소-산소 점화원, 레이져 점화원과 다르게 짧은 시간에 안정적으로 5,000 K 이상의 열적 공간을 형성할 수 있다. 또한 스팀을 작동가스로 사용하므로 친환경적이며 경제적이다. 따라서 본 연구는 스팀 플라즈마 점화기를 연소 시스템에 적용하기 위한 기초 연구로서 방출 분광법을 사용하여 플라즈마의 온도 분포 및 화학종을 분석하였으며, 연소시스템에 적용하여 금속 분말의 점화를 가시적으로 확인하였다.

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다단연소 사이클 엔진 적용을 위한 내산화 코팅에 관한 연구 (Study on Anti-oxidization Coating for Staged Combustion Cycle Rocket Engine)

  • 김영준;변응선;이병호;한영민;노용오;배병현;현성윤;조황래;방정석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.864-870
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    • 2017
  • 다단연소사이클 엔진의 추진제는 예연소기에서 일부 연소되고, 연소된 고온의 가스는 터빈을 구동하고 터빈은 터보펌프를 작동시킨다. 터보펌프의 터빈을 통과한 연소가스는 고온 고압의 상태로 연소기로 공급되는데, 이때 연료 또는 산화제의 양에 따라 연소가스는 연료 과잉 또는 산화제 과잉 상태로 공급된다. 산화제 과잉상태의 환경에서 금속 배관은 작은 입자의 충격에 의해서도 발화 또는 폭발될 수 있다. 이를 방지하기 위해 로켓 선진 국가에서는 산화제가 이동하는 공간에 내산화 코팅을 한다. 본 연구에서는 해외 내산화 코팅 물질 분석을 통해 국산 조합분말을 개발하였고, 코팅공정을 수립하였다. 개발된 조합분말을 이용하여 코팅 후 내산화 시험을 수행하였으며, 그 결과 질량변화량이 -0.16%~+0.01% 임을 확인하였다. 본 연구결과로부터 개발된 유약은 실물형 연소기의 내산화 코팅에 적용이 가능할 것으로 판단되며, 향후 연소시험을 통한 개발기술의 검증을 진행할 계획이다.

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고 에너지 레이저를 통한 laser-ablated 알루미늄의 detonation 현상 연구 (The study of detonation of laser-ablated aluminum by high power laser)

  • 김창환;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.425-429
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    • 2011
  • 높은 레이저 복사 조도에 발생되는 금속 플라즈마의 발달 과정과 레이저 펄스 이후의 shadowgraph를 이용해 공기 중에서의 데토네이션과 연소 현상에 대해 연구되었다. 본 논문의 가장 중요한 점은 높은 레이저 에너지에 의해 삭마 된 알루미늄 플라즈마와 공기로부터의 산소와의 화학반응의 진행을 XRD를 통해 관측한 것이다. 또한 레이저를 통해 유도된 화학적 반응 파와 공기 중에서의 알루미늄 분진 폭발의 데토네이션과의 양적인 평가를 유도하였다. 이러한 연구는 덩어리 상태의 금속 샘플에서 산화제를 필요로 하지 않고 데토네이션을 발생시키는 새로운 방법을 제시할 것으로 여겨진다.

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가스화로의 확장을 위한 나무와 RDF의 열중량 분석 (Thermogravimetric Analysis of Wood and RDF for application to Gasification)

  • 김태현;최상민
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.156-159
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    • 2006
  • Gasification and melting method is one of the most potential means for waste treatment process with low emission of fly ash or heavy metal, dioxin and high possibility of using slags as resources. Moisture contents influences directly a gasification characteristics of waste. So it is necessary to investigate the effect of moisture contents in gasification. But it is hard to consider the effect of moisture contents, using samples of powder form of Milligram's order in existing thermogravimetric analyser. Therefore, we made a thermogravimetric analysis device to applicate samples of Gram's order. Gasification characteristics are typically reported with result from thermogravimetric analysis date for wood and RDF samples along with changing moisture contents. It is discussed the way to apply these analysis results to gasification and melting furnace.

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