• 제목/요약/키워드: Porous Layer

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침전법으로 합성된 알루미나 분말을 이용한 세라믹 분리막 제조에 관한 연구(I) (Characteristics on ceramic membrane of alumina synthesized by precipitation method(I))

  • 박신서;서규식;김철홍;신민철;이희수;엄우식;이재훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.113-118
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    • 1999
  • $AlCl_3{\cdot}6H_2O$를 출발원료로 침전법에 의해 알루미늄 수화물을 합성하였다. 용액의 pH에 따라 amorphous, boehimite, bayerite, nordstrandite 상을 얻었고, 수산화 알루미늄은 열처리 온도가 증가함에 따라 $\gamma$, $\delta$, $\theta$를 거쳐${\alpha}-Al_2O_3$로 전이되었으며, 입자크기도 증가하였다. ${\gamma}-Al_2O_3$ 를 담금피막법(dip-coating method)으로 중간층 위에 코팅하였고, 비교를 위해 비지지체 분리막도 준비하였다. 지지체 분리막은 작은 입자(grain)들로 구성된 다공질 구조(porous structure)를 나타내었지만, 비지지체 분리막에서는 상호 연결된 큰 입자(grain)들이 나타났다. 지지체 분리막에서 보다 비지지체 분리막에서 결정립 성장이 명백하게 나타났다.

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Effect of TaB2 Addition on the Oxidation Behaviors of ZrB2-SiC Based Ultra-High Temperature Ceramics

  • Lee, Seung-Jun;Kim, Do-Kyung
    • 한국재료학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.217-222
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    • 2010
  • Zirconium diboride (ZrB2) and mixed diboride of (Zr0.7Ta0.3)B2 containing 30 vol.% silicon carbide (SiC) composites were prepared by hot-pressing at $1800^{\circ}C$. XRD analysis identified the high crystalline metal diboride-SiC composites at $1800^{\circ}C$. The TaB2 addition to ZrB2-SiC showed a slight peak shift to a higher angle of 2-theta of ZrB2, which confirmed the presence of a homogeneous solid solution. Elastic modulus, hardness and fracture toughness were slightly increased by addition of TaB2. A volatility diagram was calculated to understand the oxidation behavior. Oxidation behavior was investigated at $1500^{\circ}C$ under ambient and low oxygen partial pressure (pO2~10-8 Pa). In an ambient environment, the TaB2 addition to the ZrB2-SiC improved the oxidation resistance over entire range of evaluated temperatures by formation of a less porous oxide layer beneath the surface SiO2. Exposure of metal boride-SiC at low pO2 resulted in active oxidation of SiC due to the high vapor pressure of SiO (g), and, as a result, it produced a porous surface layer. The depth variations of the oxidized layer were measured by SEM. In the ZrB2-SiC composite, the thickness of the reaction layer linearly increased as a function of time and showed active oxidation kinetics. The TaB2 addition to the ZrB2-SiC composite showed improved oxidation resistance with slight deviation from the linearity in depth variation.

도포-열분해법을 이용한 비대칭 세라믹 분리막 제조 (Preparation of Asymmetric Ceramic Membrane by Coating-Pyrolysis Process)

  • 류현욱;김병훈
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1153-1157
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    • 2002
  • 입도가 다른 두 가지 고순도 ${\alpha}-Al_2O_3$ 분말을 이용하여 slip casting법과 담금코팅(dip coating)법으로 다공질 알루미나 지지체와 중간층을 각각 제조하였으며, 그 위에 분리막인 산화티탄($Tio_2$)층을 Ti-naphthenate용액으로 screen printing한 후 열분해시켜 형성시킴으로써, 3층 구조의 비대칭성 세라믹 분리막을 제조하였다. 알루미나 지지체의 곡강도, 기공율 및 평균 기공크기는 각각 231 Kg/$cm^2$, 30.26%, 0.19 ${mu}m$였으며, 중간층은 두께가 약 30 ${mu}m$, 평균 기공크기가 0.063 ${mu}m$였다. 또한 최상층 $Tio_2$ 분리막은 그 두께가 약 0.5 ${mu}m$였으며 평균 약 20 nm 정도의 미세 기공들이 매우 균일하게 형성되어 있었다.

Enhanced Performance of La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-\delta (LSCF) Cathodes with Graded Microstructure Fabricated by Tape Casting

  • Nie, Lifang;Liu, Ze;Liu, Mingfei;Yang, Lei;Zhang, Yujun;Liu, Meilin
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제1권1호
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    • pp.50-56
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    • 2010
  • $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-\delta}$ (LSCF) powders with different particle sizes, synthesized through a citrate complexation method and a gel-casting technique, are used to fabricate porous LSCF cathodes with graded microstructures via tape casting. To create porous electrodes with desired porosity and pore structures, graphite and starch are used as pore former for different layers of the graded cathode. Examination of the microstructures of the as-prepared LSCF cathode using an SEM revealed that both grain size and porosity changed gradually from the catalytically active layer (near the electrodeelectrolyte interface) to the current collection layer (near the electrode-interconnect interface). Impedance analysis showed that a 3-layer LSCF cathode with graded microstructures exhibited much-improved performance compared to that of a single-layer LSCF cathode, corresponding to interfacial resistance of 0.053, 0.11, and 0.27 $\Omega{\cdot}cm^2$ at 800, 750, and $700^{\circ}C$ respectively.

핵연료 크러드가 원전 재관수 열전달에 미치는 영향 (Effects of Crud on reflood heat transfer in Nuclear Power Plant)

  • 유진;김병재
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.554-560
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    • 2021
  • 크러드는 원자력 발전소 운전 시 핵연료 표면에 침적되는 철-니켈-크롬 등의 금속 산화물로 이루어진 다공성 물질이다. 그 두께는 수십 ㎛ 수준이다. 발전소의 냉각재상실사고 시 크러드 층은 핵연료-냉각수 열전달에 영향을 미치게 되어 원전 안전성 측면에서 그 영향을 살펴보는 것이 중요하다. 일반적으로 크러드는 열저항으로 인하여 핵연료 온도를 높이는 부정적 효과가 있는 것으로 알려져 있었다. 그 이유는 크러드에 의하여 핵비등, 최소막비등온도, 단상증기 열전달, 임계열유속, 막비등 열전달 등 2상유동 열전달 특성을 고려하지 않았기 때문이다. 본 연구에서는 다공성 크러드 물질의 물성치를 모델링하고 이를 국내 원전안전해석 코드인 SPACE에 탑재하였다. 크러드는 다공성 고체 물질이고 표면이 거칠기 때문에 최소막비등온도와 단상증기 열전달이 증가할 것으로 예상된다. 이에 최소막비등온도와 단상증기 열전달이 최대 피복재 온도 및 급냉에 미치는 영향을 평가하였다. 시험 계산은 기존 FLECHT-SEASET 재관수 실험 장치에 기반으로 수행되었다. 계산결과 최소막비등온도가 상승하여 급냉시간이 줄어들었다. 단상증기 열전달의 경우 약 20% 증가할 때까지는 최대 피복재 온도가 하강하였다. 크러드 층이 원전 안정성 측면에서 긍정적인 효과가 있음을 확인하였다.