• 제목/요약/키워드: Planetary Ball Mill

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Mg2NiHx 수소저장합금 합성에 미치는 분위기 수소압의 영향 (Effect of Atmospheric Hydrogen Pressure on Mg2NiHx synthesis)

  • 홍태환;임재원;김세광;김영직;박현순
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.27-40
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    • 1999
  • Mg 및 Ni chips을 사용하여 $Mg_2NiH_x$ 수소저장합금을 Planetary Ball Mill M/C로 제조하였으며, 합금화 과정 중에 미치는 분위기 수소압의 영향을 고찰하였다. XRD분석결과 1:30의 장입비에서는 24시간 합성조건일 경우 10 bar이상의 분위기에서 $Mg_2NiH_x$ 상이 발견되었으며 48시간 합성할 경우에는 5 bar 이상의 분위기에서 나타났다. 1:66의 장입 조건에서는 24, 48시간 모두 5 bar 이상의 분위기에서 $Mg_2NiH_x$ 가 검출되었다. 합금화 초기에 만들어지는 것으로 생각되는 $MgH_x$ 로 인하여 전 공정에 걸쳐 미반응 Ni가 잔류하였으며 TG 분석결과 합금화 과정 중에 흡수된 수소저장량은 수소압의 변화에 따라 1.1 ~ 3.9 wt%에 이르는 것으로 나타났다. SEM 관찰 결과 동일 공정 조건에서는 분위기 수소압의 증가가 합금화 결과 최종적으로 얻어지는 미세입자와 그 군집체의 형상 및 크기 변화에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다.

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Mechanochemical Reaction에 의한 Sm-Fe-N계 자성분말의 합성 (Synthesis of ferromagnetic Sm-Fe-N powders subjected to mechanochemical reaction)

  • 이충효;최종건;김판채
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.292-296
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    • 2000
  • 영구자석용 $Sm_2$$Fe_{17}$$N_{x}$계 분말재료를 합성하기 위하여 유성형 볼밀장치를 사용한 Mechanochemical reaction 반응법을 적용하였다. 볼밀처리시 출발원료로서 금속 Sm과 Fe분말을 사용하고 고상반응을 통한 경질자성상 $Sm_2$$Fe_{17}$$N_{x}$의 형성과정을 조사하였다. 출발원료 $Sm_2$$Fe_{100-x}$(x = 11, 13, 15)의 모든 조성에서 볼밀처리만을 행하였을 경우 Sm-Fe계 비정질상 및 $\alpha$-Fe의 혼합상 분말을 얻을 수 있었다. 또한 볼밀처리된 분말시료의 열처리를 통하여 최종 생성상에 미치는 출발원료의 조성의존성을 조사한 결과, $Sm_{15}Fe_{85}$ 조성에서 거의 단상의 $Sm_2$$Fe_{17}$ 화합물이 생성됨을 알 수 있었다. $Sm_2$$Fe_{17}$으로부터 경질자성상인 $Sm_2$$Fe_{17}$$N_{x}$ 화합물을 생성시키기 위하여 $450^{\circ}C$, $N_2$가스분위기에서 질화열처리를 실시하였다. 분말시료에 흡수된 질소량은 질화 처리 초기에 급격히 증가한 후 서서히 포화되었으며 이에 따라 보자력 및 잔류자화가 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 얻어진 Sm-Fe-N계 분말재료는 차세대 고성능 영구자석을 제조할 수 있는 원료분말로서 그 응용이 기대된다.

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$Mg_2NiH_x$ 수소저장합금의 미세결정구조 및 수소화 특성평가 (Evaluations of Microstructure and Hydrogenation Properties on $Mg_2NiH_x$)

  • 석송;신경;권순용;어순철;이영근;홍태환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.238-243
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    • 2005
  • Mg and Mg-based alloys are most important hydrogen storage materials. It is a lightweight and low-cost materials with high hydrogen storage capacity. However, the formation of hydride at high temperature, the deterioration effect, the hydriding and dehydriding kinetics are bad factor for application. In this study, Mg and Ni have been produced by hydrogen induced mechanical alloying(HIMA) process. The raw materials, Mg(purity 99.9%) chip and Ni(purity 99.95%) chip was prepared by using a planetary ball mill apparatus(FRITSCH pulverisette 5). The balls to chips mass ratio(BCR) are 30:1. The hydrogen pressure induced 2.0MPa and milling times were 12, 24, 48, 72, 96 hours with a rotating speed of 200rpm. X-ray diffraction(XRD) analysis was made to characterize the crystallite size and misfit strain. The crystallite size measured by laser particle size analysis(PSA). Microstructure changes were investigated by scanning electron microscopy(SEM) and the transmission electron microscopy(TEM). The hydrogen storage properties were evaluated by using an Sivert's type automatic pressure-composition-therm(PCT) apparatus.

Antioxidant Activity of Saururus chinensis Pretreated by Mechanochemical Technology - Nitrite Scavenging and Electron Donating Ability -

  • Song, Won-Seob;Park, Keum-Joo;Choung, Eui-Su
    • 한국자원식물학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.314-318
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    • 2011
  • Saururus chinensis is used as a raw material of an anti-rheumatic, poultice, sedative and stomachic. The tea of dried Saururus chinensis leaves has a function of relaxing pains in back and breast and of treating stomach ailments. The plant has the functions of anti-inflammatory, depurative, diuretic, febrifuge and refrigerant. The extraction of functional material is carried out by methanol and ethanol solvents. Mechanochemical grinding is applied as a pretreatment process before extraction to enhance the extraction efficiency by increasing the surface area of the materials while changing the chemical properties of the materials. Extraction of functional materials from the Saururus chinensis after grinding as a pretreatment using the mechanochemical technology was accomplished in this study to investigate the effect of grinding on the antioxidant activities of the extract. Saururus chinensis was ground by the planetary ball mill and the morphology was analyzed by SEM. Mechanochemical pretreatment increased the yields of functional materials from 5.9 g to 6.4, 7.0, and 8.1 g after grinding of 30 minutes, 1 hour and 2 hours, respectively. Nitrite scavenging ability increased from 53.0-71.0% to 61.0-79.0% for the methanol extraction in the solution of pH 1.2. Also, Electron donating abilities were increased from 7.90-33.51% to 11.97-38.51% for the methanol extraction. The extract concentration for the half inhibition of DPPH radicals was reduced from $278{\mu}g/mL$ in the original sample to $263{\mu}g/mL$ in the sample after grinding for the methanol extraction.

기계화학공정(機械化學工程)에 의한 은(銀)염화물로부터 고순도 은(銀)분말 제조(製造) (Preparation of Pure Silver Powders by using Mechanochemical Process)

  • Lee, Jaer-Yeong;Tung Le, M.;Ahn, Jong-Gwan;Kim, Jong-Oh;Chung, Hun S.;Kim, Byoung-Gyu
    • 자원리싸이클링
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    • 제15권5호
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    • pp.33-37
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    • 2006
  • 기계화학적공정을 이용한 고순도 미립 은분말 제조를 목적으로 동일당량비의 염화은 (AgCl)과 구리(Cu)분말을 혼합하여, 이를 대기조건에서 유성밀로 반응진행 시켰다. 염화은과 구리분말의 초기 혼합물은 반응을 통하여 염화구리와 은분말의 새로운 혼합 상으로 변화하였다. 반응생성물로부터 은분말의 고순도 분리는 1 mol의 수산화암모늄에 의한 침출처리를 실시함으로써 가능하였다. 또한, 기계화학공정에 의한 기능재료 합성에 있어서, 가장 큰 단점인 강한 응집반응생성물을 제어하고자, 첨가제 polyvinylpyrrolidone (PVP)를 혼합 분쇄하였으며, 그 결과 반응생성 은분말의 미립화, 강한 응집상 억제가 가능하였고, 또한 침출공정에서는 고순도 분리된 은분말의 표면산화를 억제하는 효과도 얻을 수 있었다.

기계적 밀링 공정에 의해 제조된 Al-B4C 복합분말의 밀링 거동 연구 (Milling Behaviors of Al-B4C Composite Powders Fabricated by Mechanical Milling Process)

  • 홍성모;박진주;박은광;이민구;이창규;김주명;이진규
    • 한국분말재료학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.291-296
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    • 2012
  • In the present work, Al-$B_4C$ composite powders were fabricated using a mechanical milling process and its milling behaviors and mechanical properties as functions of $B_4C$ sizes ( $100{\mu}m$, 500 nm and 50 nm) and concentrations (1, 3 and 10 wt.%) were investigated. For achieving it, composite powders and their compacts were fabricated using a planetary ball mill machine and magnetic pulse compaction technology. Al-$B_4C$ composite powders represent the most uniform dispersion at a milling speed of 200 rpm and a milling time of 240 minutes. Also, the smaller $B_4C$ particles were presented, the more excellent compositing characteristics are exhibited. In particular, in the case of the 50 nm $B_4C$ added compact, it showed the highest values of compaction density and hardness compared with the conditions of $100{\mu}m$ and 500 nm additions, leading to the enhancement its mechanical properties.

기계적 합금법으로 제조한 Mg3-xZnxSb2의 열전물성 (Thermoelectric Properties of Mg3-xZnxSb2 Fabricated by Mechanical Alloying)

  • 김인기;장경욱;김일호
    • 한국재료학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.98-103
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    • 2013
  • $Mg_{3-x}Zn_xSb_2$ powders with x = 0-1.2 were fabricated by mechanical alloying in a planetary ball mill with a speed of 350 rpm for 24 hrs and then hot pressed under a pressure of 70 MPa at 773 K for 2 hrs. It was found that there were systematic shifts in the X-ray diffraction peaks of $Mg_3Sb_2$ (x = 0) toward a higher angle with increasing Zn for both the powder and the bulk sample and finally the phase of $Mg_{1.86}Zn_{1.14}Sb_2$ was formed at the Zn content of x = 1.2. The $Mg_{3-x}Zn_xSb_2$ compounds had nano-sized grains of 21-30 nm for the powder and 28-66 nm for the hot pressed specimens. The electrical conductivity of hot pressed $Mg_{3-x}Zn_xSb_2$ increased with increasing Zn content and temperature from 33 $Sm^{-1}$ for x = 0 to 13,026 $Sm^{-1}$ for x = 1.2 at 323 K. The samples for all the compositions from x = 0 to x = 1.2 had positive Seebeck coefficients, which decreased with increasing Zn content and temperature, which resulted from the increased charge carrier concentration. Most of the samples had relatively low thermal conductivities comparable to the high performance thermoelectric materials. The dimensionless figure of merit of $Mg_{3-x}Zn_xSb_2$ was directly proportional to the Zn content except for the compound with Zn = 1.2 at high temperature. The $Mg_{3-x}Zn_xSb_2$ compound with Zn = 0.8 had the largest value of ZT, 0.33 at 723 K.

기계적 합금화 방법에 의한 질화철 분말의 합성 (Synthesis of iron nitrides powders subjected to mechanical alloying)

  • 이충효
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.516-520
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    • 1999
  • 유형성 볼밀을 사용하여 순수한 철분말 암모니아가스 분위기 중에서 기계적 합금화(MA) 처리를 하였다. 그 결과 질소함량이 23 at% 까지 준안정 질화철 분말을 얻을 수 있었다. 질화철 분말의 생성상은 질소 함량이 14.5 at% N 이하의 경우 bcc과포화 고용체가, 20.8 at% N에서는 고온에서 안정한 비평형 hcp 결정 분말이었다. MA법으로 제조한 Fe-N계 분말의 포화 자화는 질소농도가 증가함에 따라 단조로운 감소를 보였으며 보고된 bct 질화철에서의 포화자화값 증가와 대조적인 결과를 나타냈다. 질소원자 주위의 상세한 를 조사하기 위하여 중성자 회절 실험을 행하였다. 그 결과, 9.5 at% N의 질화철 분말의 경우 질소원자 주위의 철원자의 배위수는 3.9이었으며, 이러한 결정구조해석 결과로부터 질소원자는 철원자로 이루어진 4면체의 중심에 위치하고 있는 것으로 판단되었다.

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탄산(炭酸)세륨으로부터 나노크기 산화(酸化)세륨 제조연구(製造硏究) (Preparation of Nano Size Cerium Oxide from Cerium Carbonate)

  • 김성돈;김철주;윤호성
    • 자원리싸이클링
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    • 제18권6호
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    • pp.24-29
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    • 2009
  • 나노크기의 산화세륨 분말을 제조하기 위해서는 출발물질로 탄산세륨[$Ce_2(CO_3)3{\cdot}XH_2O$]이 널리 사용되고 있는데, 탄산세륨은 소성을 통하여 탄산기체와 수증기를 방출하면서 더욱 작은 입자들로 쪼개진 다공성 구조의 산화세륨이 형성되며 이러한 다공성의 산화세륨을 분쇄함으로서 나노크기의 산화세륨을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 염화세륨용액으로부터 중탄산암모늄을 첨가하여 제조된 탄산세륨의 소성온도, 분쇄시간, 유성밀의 회전속도, 분산제 첨가량 및 장입된 분쇄 볼 크기 등의 변화에 따라 얻어지는 산화세륨의 평균 입자크기 분석을 통하여 탄산세륨으로부터 나노크기의 산화세륨 제조공정 특성에 대하여 알아보았으며, 소성온도 $700^{\circ}C$, 분쇄시간 5시간 조건에서 평균 입자크기 160 nm의 산화세륨 분말을 제조할 수 있었다.

(K0.5Na0.5)NbO3 세라믹스의 초기 분말 입도 분포가 소결체의 미세구조에 미치는 영향 (Effect of Initial Particle Size Distribution of (K0.5Na0.5)NbO3 Powders on Microstructure of Their Sintered Ceramics)

  • 유일열;최성희;조경훈
    • 열처리공학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.57-65
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    • 2022
  • In this study, the effect of the initial particle size distribution (PSD) of (K0.5Na0.5)NbO3 powders on the microstructure of sintered ceramics was investigated. (K0.5Na0.5)NbO3 powders with uni-, bi-, tri-, and quad-modal PSDs were obtained through a planetary ball-mill. For the specimens sintered at 1080℃, the growth of abnormal grains was promoted from the powders exhibiting quad- and tri-modal PSDs with a high content of large particles, resulting in a microstructure in which huge abnormal grains were predominant. However, as the number of peaks in PSD and the overall particle size decreased, the abnormal grain growth was suppressed and the grain growth of small particles started, resulting in a microstructure with a uniform grain size. For the specimens sintered at 1100℃, huge abnormal grains were not observed due to the decrease in the critical driving force for 2D nucleation even when powders with quad- and tri-modal PSDs were used. It was confirmed that when powder with unimodal PSD was used, a uniform microstructure that was not significantly affected by the sintering temperature could be obtained. The results of this study demonstrate that the microstructure of (K0.5Na0.5)NbO3-based ceramics can be controlled by controlling the particle size of the initial powder.