• 제목/요약/키워드: Porous ceramic support

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수소 분리용 팔라듐계 분리막의 세라믹 코팅 영향 (Ceramic barrier coated Pd hydrogen membrane on a porous nickel support)

  • 이춘부;이성욱;박진우;김광호;황경란;박종수;김성현
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.114.1-114.1
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    • 2010
  • A highly performed Pd-based hydrogen membrane has prepared successfully on a modified porous nickel support. The porous nickel support modified by impregnation method of $Al(NO_3)_3{\cdot}9H_2O$ (Aldrich Co.) over the nickel powder showed a strong resistance to hydrogen embrittlement and thermal stability. Plasma surface modification treatment was introduced as a pre-treatment process instead of conventional HCl wet activation. Ceramic barrier was coated on the external surface of the prepared nickel supports to prevent intermetallic diffusion and to enhance the affinity between the support and membrane. Palladium and copper were deposited at thicknesses of $4\mu}m$ and $0.5{\mu}m$, respectively, on a barrier-coated support by DC sputtering process. The permeation measurement was performed in pure hydrogen at $400^{\circ}C$. The single gas permeation of our membrane was two times higher than that of the previous membrane which do not have ceramic barrier.

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이산화탄소 분해용 페라이트 담지 다공성 세라믹 섬유복합체 제조와 물성 (Preparation and Characterization of Ferrite Supported on Porous Ceramic Fiber Composites for Co2 Decomposition)

  • 이봉수;김명수;최승철;오재희;이재춘
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.801-806
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    • 2002
  • 대기중에 방출되는 이산화탄소 저감을 위해서 산소결핍 페라이트를 이용한 이산화탄소의 탄소 전환에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 우레아 분해를 이용한 균일침전법에 의해 Ni 페라이트 $Ni_{0.4}Fe_{2.6}O_4$를 다공성 세라믹섬유 지지체(지름 50mm, 두께 10mm)에 in-situ 하게 담지하였다. 페라이트를 다공성 세라믹섬유 지지체에 담지하는 방법이 이산화탄소 분해효율에 미치는 영향을 조사하였다. 페라이트가 담지된 시편으로부터 잔류 염소이온과 우레아를 제거하면 주 결정상으로 스피넬 구조의 페라이트를 얻을 수 있었으나 이산화탄소 분해효율이 크게 향상되지는 않았다. 페라이트가 중량 분율로 20% (1g) 담지된 다공성 세라믹섬유 복합체 시편의 경우, 초기 3분 까지는 100% 이산화탄소 분해효율을 나타내었으나 10분 경과 후에는 급격하게 감소하였다. 이산화탄소 분해효율 감쇄 특성시간은 약 3∼7분 사이로 나타났다.

다층 기공구조를 갖는 다공성 반응소결 탄화규소 다공체 제조 (Fabrication of Porous Reaction Bonded Silicon Carbide with Multi-Layered Pore Structures)

  • 조경선;김규미;박상환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.534-539
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    • 2009
  • Reaction Bonded Silicon Carbide(RBSC) has been used for engineering ceramics due to low-temperature fabrication and near-net shape products with excellent structural properties such as thermal shock resistance, corrosion resistance and mechanical strength. Recently, attempts have been made to develop hot gas filter with gradient pore structure by RBSC to overcome weakness of commercial clay-bonded SiC filter such as low fracture toughness and low reliability. In this study a fabrication process of porous RBSC with multi-layer pore structure with gradient pore size was developed. The support layer of the RBSC with multi-layer pore structure was fabricated by conventional Si infiltration process. The intermediate and filter layers consisted of phenolic resin and fine SiC powder were prepared by dip-coating of the support RBSC in slurry of SiC and phenol resin. The temperature of $1550^{\circ}C$ to make Si left in RBSC support layer infiltrate into dip-coated layer to produce SiC by reacting with pyro-carbon from phenol resin.

Preparation of LaGaO3 Based Oxide Thin Film on Porous Ni-Fe Metal Substrate and its SOFC Application

  • Ju, Young-Wan;Matsumoto, Hiroshige;Ishihara, Tatsumi;Inagaki, Toru;Eto, Hiroyuki
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권12호
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    • pp.796-801
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    • 2008
  • $LaGaO_3$ thin film was prepared on Ni-Fe metal porous substrate by Pulsed Laser Deposition method. By the thermal reduction, the dense $NiO-{Fe_3}{O_4}$ substrate is changed to a porous Ni-Fe metal substrate. The volumetric shrinkage and porosity of the substrate are controlled by the reduction temperature. It was found that a thermal expansion property of the Ni-Fe porous metal substrate is almost the same with that of $LaGaO_3$ based oxide. $LaGaO_3$ based electrolyte films are prepared by the pulsed laser deposition (PLD) method. The film composition is sensitively affected by the deposition temperature. The obtained film is amorphous state after deposition. After post annealing at 1073K in air, the single phase of $LaGaO_3$ perovskite was obtained. Since the thermal expansion coefficient of the film is almost the same with that of LSGM film, the obtained metal support LSGM film cell shows the high tolerance against a thermal shock and after 6 min startup from room temperature, the cell shows the almost theoretical open circuit potential.

수정된 기체투과법을 이용한 다공성 지지체의 기공크기 평가 (Evaluation of Pore Size of Porous Support using Modified Gas Permeation Method)

  • 박재구;김현중
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.568-574
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    • 2001
  • 수정된 기체투과법을 이용하여 다공성 지지체의 기공크기를 평가하였다. 본 연구에서의 수정된 기체투과법은 기공 내에서 유체흐름이 Hagen-Poiseiulle 법칙이 성립하는 영역으로 압력을 조절하여 투과유량을 측정하는 방법을 말한다. 수정된 기체투과법의 적합성 여부는 유체의 Reynolds number 및 기체분자의 평균자유행로를 통해 검토하였다. 다공성 지지체의 유량의 시간변화로부터 대표치를 결정하여 기공크기로 환산하였다. 본 방법에 의해 평가된 다공성 지지체의 기공크기는 30$\mu\textrm{m}$~80$\mu\textrm{m}$ 이었으며, 평균치는 50$\mu\textrm{m}$로 평가되었다. 한편 화상해석법과 비교.분석한 결과 수정된 기체투과법을 통해 평가된 기공은 내부채널의 가장 작은 부분을 나타내는 것으로 확인되었다.

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Characterization of Pore Structures for Porous Sintered Reaction-Bonded Silicon Nitrides with Varied Pore-Former Content

  • Park, Young-Jo;Song, In-Hyuck;Kim, Hai-Doo
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권11호
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    • pp.675-680
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    • 2008
  • The effect of pore former content on both porosity and pore structure was investigated for porous sintered reaction-bonded silicon nitrides (SRBSNs). A spherical PMMA with $d_{50}=8{\mu}m$ was employed as a pore-former. Its amount ranged from 0 to 30 part. Porous SRBSNs were fabricated by post-sintering at various temperatures where the porosity was controlled at $12{\sim}52%$. The strong tendency of increasing porosity with PMMA content and decreasing porosity with sintering temperature was observed. Measured pore-channel diameter increased $(0.3{\rightarrow}1.1{\mu}m)$ with both PMMA content and sintering temperature.

입도와 흑연 첨가제에 따른 유해 입자 및 가스 동시제거용 세라믹필터 특성평가 (Characteristics of the Ceramic Filter with the Control of Particle Size and Graphite Additive for the Hazardous Particle and Gas Removal)

  • 조을훈;이근재
    • 한국분말재료학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.454-459
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    • 2014
  • In this study, the porous ceramic filter was developed to be able to remove both dust and hazardous gas contained in fuel gas at high temperature. The porous ceramic filters were fabricated and used as a catalyst support. And the effects have been investigated such as the mean particle size, organic content and addition of foaming agent on the porosity, compressive strength and pressure drop of ceramic filters. With the increase of mean powder size and the organic content for the cordierite filter, the porosity was increased, but the compressive strength and pressure drop were decreased. From the results of the research, the optimum condition for the fabrication of ceramic filters could be acquired and they had the porosity of 58%, the compressive strength of 13.4 MPa and the pressure drop of 250 Pa. It was expected that this ceramic filter was able to be applied to the glass melting furnace, combustor, and dust/toxic gas removal filter.

폼 형태의 다공성 탄화규소 지지체 표면 위에 ZSM-5 합성 (Synthesis of ZSM-5 on the Surface of Foam Type Porous SiC Support)

  • 정은진;이윤주;원지연;김영희;김수룡;신동근;이현재;권우택
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권4호
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    • pp.425-430
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    • 2015
  • 고분자 복제방법을 이용하여 제조한 폼 형태의 다공성 탄화규소 표면에 수열 합성 방법을 적용하여 ZSM-5를 합성하였다. 다공성 탄화규소 표면으로부터 ZSM-5가 합성될 수 있도록 유도하기 위하여 합성단계에 앞서 탄화규소 표면에 산화 층을 형성하였다. 수열합성 반응은 산화처리 된 다공성 탄화규소와 TEOS, $Al(NO_3){\cdot}9H_2O$ 및 TPAOH를 원료로 사용하여 $150^{\circ}C$에서 7시간 진행하였다. XRD 및 SEM 분석을 통하여 $1{\sim}3{\mu}m$ 크기의 ZSM-5가 다공성 탄화규소 표면에 코팅되어 성장하였음을 확인하였다. BET 분석결과 ZSM-5 합성 후에 $10{\AA}$이하의 미세기공이 급격히 증가하였으며, 비표면적이 $0.83m^2/g$에서 $30.75m^2/g$으로 급격히 증가되었음을 알 수 있었다.

기체분리용 세라믹 복합분리막의 개발 : V. 가압 졸-겔 코팅법에 의한 rrmaltp입자 실리카 막의 합성 (Development of Ceramic Composite Membranes for Gas Separation: V. Synthesis of Nanoparticulate Silica Membranes by the Pressurized Sol-Gel Coating Technique)

  • 현상훈;윤성필;김준학
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.189-198
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    • 1993
  • A new pressurized sol-gel coating technique forming membrane layers inside pores of the porous support by the simple operation has been developed. Crack-free and reproducible nanoparticulate silica membranes supported on the porous $\alpha$-alumina tube are synthesized by pressurized coating at 600kPa for 2hr. The pore radius and N2 gas permiability at the room temperature of silica membrane layers are 8$\AA$ and 7.0$\times$10-7mol/$m^2$.s.Pa, respectively. The mechanism of N2 gas transfer through synthesized membrane layers is the perfect Knudeen flow, and the thermal stability of the silica composite membranes is excellent upto 40$0^{\circ}C$.

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동결건조공정을 이용한 다공성 세라믹스의 미세구조 제어 (Microstructure Control of Porous Ceramics by Freeze-Drying of Aqueous Slurry)

  • 황해진;문지웅
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.229-234
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    • 2004
  • 수계슬러리의 동결건조 공정을 이용하여 배향성 기공을 갖는 NiO-YSZ 지지체를 제조하였다. 슬러리의 동결과정에서 형성된 얼음 결정은 진공건조 과정을 거치면서 승화되어 그 자리에 기공을 형성하였으며. 열전달 방향과 속도를 조절함으로써 얼음결정의 성장을 제어할 수 있음을 알 수 있었다. 제조된 NiO-YSZ 지지체는 배향성을 가진 거대(macro) 기공과 함께 표면에는 미세기공이 존재하는 독특한 기공구조를 형성하였다. 이것은 동결과정에 있어서 성형체의 위치에 따라 얼음의 성장속도가 다르기 때문에 발생하는 현상으로 생각된다. 얻어진 다공체 표면에 YSZ 슬러리를 dip 코팅하여 막을 형성한 후 140$0^{\circ}C$에서 동시소성(co-firing)하여 다공성 NiO-YSZ 지지체의 표면에 치밀한 YSZ 막이 코팅된 bilayer 제조에 성공하였다.