• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.155-157
• /
• 2008

High velocity oxy-fuel (HVOF) thermal spraying coating has been used widely throughout the last 60 years mainly in defense, aerospace, and power plants. Recently this coating technique is considered as a promising candidate for the replacement of the traditional electrolytic hard chrome plating (EHC) which pollutes the environment and causes lung cancer by toxic hexa-valent $Cr^{6+}$. In this study, two kinds of cermet coatings, WC-CoCr and WC-CrC-Ni, are formed by HVOF spraying. The corrosion and electrochemical properties are evaluated by polarization tests in 3.5 wt% solutions.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제7권3호
• /
• pp.55-62
• /
• 1989

Variation of the spray droplet velocity with spraying distance and the microstructural characteristics of spray deposits fromed by oxy-fuel thermal spraying with Ni-base alloy powder contained chrome boride for hard facing were examined. Measurements of spray droplet velocity as a function of distance from the nozzle tip were inexcellent agreement with computer simulated predictions. Optimum condition for thermal spray deposits in this experiment was found to be under #10kg/cm^2$ of acceleration gas pressure with 15cm of spraying distance. Fine microstructure and higher microhardness of the initial part of the deposits due to rapid solidification were found to be able to maintained in a thickness up to 0.4mm, and this initial microstructure and properties could be maintained throughout the thickness of a thick spray deposits by performing the multipass spraying with 0.4mm thickness of each pass.

• 청정기술
• /
• 제25권3호
• /
• pp.245-255
• /
• 2019

가압순산소 연소는 발전 공정의 온실가스 포집 기술의 하나로서, $CO_2$의 압축 전 단계에 FGC (Flue gas condensor)를 통해 배가스 내 수분의 잠열을 회수하여 효율을 높일 수 있다. 또한 FGC는 가스의 용해도를 이용하여 $SO_x$ 및 $NO_x$를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. 이 연구에서는 FGC의 방식 중 하나로서 직접 접촉식 응축기를 고안하여 $SO_x$ 및 $NO_x$의 저감율을 평가하였다. 특히 가스가 물에 직접 통과할 때 용해를 통한 저감효율을 측정하기 위해 단독가스와 혼합가스로 분리하여 상압에서 10 bar까지의 압력조건을 변수로 실험을 진행하였다. 단독 가스 실험결과 $NO_x$는 상압에서 저감율이 약 20%, 10 bar 압력조건에서 약 76%로 크게 증가하였다. 또한 $SO_2$는 높은 용해도로 전량이 용해하여 초기 저감율에 큰 차이가 나타나지 않았으나, 압력이 증가할수록 최고 저감율이 유지되는 시간이 증가하였다. 동시저감 실험 결과 상압에서 $NO_x$의 저감율은 13%이나, 압력이 상승할수록 헨리법칙에 의한 용해도 증가에 따라 20 bar에서 56%로 증가하였다. $SO_2$는 초기에 다량 용해된 후 다시 배출 농도가 증가하는 폭이 상압에서는 1,219 ppm, 20 bar에서는 165 ppm으로 감소하였다. 결론적으로 $NO_x$ 및 $SO_x$ 모두 압력이 높아질수록 저감율이 증가하였으나, 단독가스 실험과 비교하면 저감율이 감소함을 확인하였다. 이는 혼합가스 투입으로 인해 반응기 내부에 채운 물의 산성화가 빠르게 이루어졌기 때문이다.

• 청정기술
• /
• 제27권1호
• /
• pp.93-103
• /
• 2021

기후변화 대응과 탄소배출 저감에 대한 심각성 및 필요성이 중요시 되면서 세계 각국은 온실가스를 감축하고자 하는 노력을 지속하고 있다. 다양한 노력들 중 탄소기반 연료 사용 시 발생되는 이산화탄소를 포집하여 활용하는 CCUS에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 관점에서 CCUS와 함께 활용될 수 있는 가압 순산소 연소에 대한 연구도 여러 연구자들에 의해 진행되고 있다. 본 연구는 가압 순산소 연소의 화염 구조와 오염물질 배출과 관련된 기초적인 정보를 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 대향류 확산 화염 모델을 이용하여 압력 및 산소분율에 따른 연소의 특성을 분석한 결과, 압력이 높을수록 화학 반응의 활성화로 인한 반응율의 증가로 연소 온도가 증가하고 화염두께는 감소한 반면, 산소분율이 높을수록 반응율 증가 및 산화제 운동량 변화에 따른 확산의 영향으로 연소 온도 및 화염두께 모두 증가하였다. 이와 관련된 열방출 반응을 3가지 구간으로 구분하여 분석한 결과, 특히 산소분율이 증가할수록 산화제 측면에서 나타나는 화학 반응이 혼합분율에 따라 크게 두 개의 영역으로 세분화되는 특성이 나타났다. 또한, NO의 생성 메커니즘에 따라 구분된 배출지수(EINO)를 분석하였고, 각 해석 조건에 따른 NO의 생성 경향을 제시하였다.

• 공업화학
• /
• 제24권2호
• /
• pp.165-170
• /
• 2013

초고온가스로 핵연료 구형 UCO (uranium oxycarbide) 입자 제조과정 중 중간화합물 제조에서 적용하고 있는 내부겔화공정을 대체하기 위해 외부겔화공정을 도입하는 연구가 진행 중에 있다. 외부겔화공정을 이용해서 구형 UCO입자를 제조하기 위한 사전실험으로, 중간화합물인 ADU (ammonium di-uranate) 겔 입자를 제조하기 위한 원료용액인 모사 broth 용액을 제조하여 카본블랙 입자를 분산시키는 실험이 수행되었다. 다양한 종류의 카본블랙 입자를 사용해서 모사 broth 용액에 분산실험을 수행한 결과, Cabot G 제품이 용액상에서 분산안정성과 균일한 분산상태를 나타내고 있어서, 본 연구의 카본블랙으로 선정되었다. 또한 나노크기 입자로 응집된 카본블랙 입자를 고점성 액상물질에 효율적으로 분산시키기 위해서는, 금속염용액에 카본블랙 입자를 투입하고 ultrasonic force를 이용해서 응집입자를 해체한 다음, 고점성 물질인 PVA (poly vinyl alcohol)를 투입하여 강력한 기계식혼합기를 이용해서 6000 rpm으로 2차 분산 혼합시키는 경우, ultrasonic force에 의한 broth 용액의 물성이 유지되면서 카본블랙 입자의 분산안정성과 분산상태가 양호한 broth용액을 얻을 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.337-343
• /
• 2009

Noncatalytic partial oxidation of methane for producing synthesis gas was studied in a lab-scale experimental apparatus. Partial oxidation developed for high-temperature, fuel-rich combustion and it is exothermic process. but Steam reforming and Caron reforming is highly endothermic process to need much energy. Noncatalytic partial oxidation of methane is affected by temperature and equivalent ratio, so we studied effect about composition of synthesis gas at lab scale reactor. We used electronic heater to control the temperature of reactor. The quality of synthesis gas is improved and reduced heat value to require at Noncatalytic partial oxidation because the reacting temperature is lower at oxy condition.

• 한국입자에어로졸학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.51-67
• /
• 2008

In this study, we devoted to kinetic measurement of the catalytic oxidation of iron-containing flame soot particles and better understanding the role of catalytic particles on carbon oxidation in particular at low temperature, targeting on autothermal regeneration of diesel particulate filter by diesel exhaust gas. Carbon-based Fe-containing particles generated by spraying ferrocene-doped diesel fuel in an oxy-hydrogen flame are tested and compared with a commercial carbon black powder for thermogravimetric analysis (TGA), secondary ion mass spectrometry (SIMS), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), Induced coupled plasma-Atomic emission spectroscopy (ICP-AES), and High-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). As a result, we found that a small amount of the ferrocene addition led to significant reductions in a on-set temperature and an activation energy of the carbon oxidation as well. An oxygenated surface complex forming at the particle surface could be thought as active species that would be readily consumed in particular at low temperature.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
• /
• pp.365-366
• /
• 2009

미분탄 순산소 연소는 기존의 연소 방법과는 달리 산화제로 O2/CO2를 사용함으로써 NOx의 발생을 감소시킬 수 있으며, 고농도의 CO2를 쉽게 회수 할 수 있어 큰 주목을 받고 있다. NOx의 배출저감을 위한 기술로는 로 내에서의 재연소(reburning), 단계(staging) 연소등이 있으며, 후처리 NOx 저감기술로는 SCR, SNCR등이 있다. 그러나 이러한 기술들은 비용이 비싸다는 단점이 있으며, 미분탄 순산소 연소조건에서는 화염 안정성이 감소하는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 화염의 안정성과 밀접한 관련을 가지는 화염전파속도에 대해 미분탄 순산소 연소에서 석탄 입자의 물성치와 주위 기체의 특성이 화염전파속도에 미치는 영향을 수치적 방법을 통하여 해석하였으며, NO 저감의 한 방법인 연소가스 재순환(Flue Gas Recirculation)에 따른 연소특성 및 NO 생성 메커니즘의 영향과 석탄을 가스화 시키는 방법에 따른 연료의 연소특성에 대해 해석하였다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제18권6호
• /
• pp.48-54
• /
• 2000

The corrosion properties of Ni-Cr-W-Mo-B alloy sprayed by the high velocity oxy-fuel spraying (HVOF) was studied as a function of heat treatment by using both potentiodynamic polarization and immersion tests in the H₂SO₄ solution. The mechanical property was also evaluated by a microhardness tester. Microstructural characteristics of te as-sprayed and annealed coatings at 550, 750 and 950℃ have been analyzed by means of OM, XRD, SEM and TEM. The results showed that the corrosion resistance was improved by increasing the annealing temperature. As-sprayed coating had metastable and heterogeneous phases such as amorphous, nanocrystalline and very refined grain and precipitates, which induced a localized corrosion. The localized corrosion occurred preferentially at the unmelted particles which were composed of Ni matrix and Cr, W and Mo riched phase segregated in the boundaries. As annealing temperature was increased, the microstructure had shown some changes - reduction of porosity and s[plat boundary decomposition and crystallization of amorphous/nanocrystalline phases, grain coarsening,, formation and growth of precipitates such as {TEX}$M_{23}C_{6}${/TEX} and {TEX}$M_{7}C_{3}${/TEX}. In addition, the compositional difference between matrix and boundary phases gradually disappeared, which changed the corrosion type from localized corrosion to general corrosion and thus enhanced corrosion resistance.

• 한국표면공학회지
• /
• 제39권6호
• /
• pp.295-301
• /
• 2006

Hard chrome plating has been used in surface hard coating over 50 years both for applying hard coating and re-building of worn components. Hard chrome plating solution and mist pollute environment with very toxic $Cr^{6+}$(hex-Cr) known as carcinogen which causes lung cancer, High velocity oxy-fuel (HVOF) thermal spray coatings of WC base cermet and Co-alloy powders are the most promising candidates for the replacement of the traditional hard chrome plating. Surface properties, wear, and friction behaviors of micron size Co-alloy (T800) and micron size WC-l2Co (WC-Co) have been studied for the application as hard coatings. The temperature dependence of wear and friction behaviors of T800 and WC-Co have been investigated at the temperature of $25^{\circ}C$ and $538^{\circ}C$ for the application to high speed spindle.