• 제목/요약/키워드: Pyrolysis of Phenolic

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담배향료로 쓰이는 코코아분말의 열분해 생성물에 관한 연구 (STUDY OF VOLATILE COMPONENTS IN THE PYROLYZATES OF COCOA POWDER TOBACCO PRODUCTS FLAVORANT)

  • 박준영;김옥찬;나도영;장희진;김용태
    • 한국연초학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.67-75
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    • 1990
  • 담배향료로 사용하는 코코아 분말을 Cigarette smoking condition인 distillation-pyrolysis zone과 high temperature zone중에서 4개의 온도 35$0^{\circ}C$, 55$0^{\circ}C$, $650^{\circ}C$, 85$0^{\circ}C$를 선택하여 열분해 장치를 이용하여 열분해하였고, 열분해생성물은 CS2 trap과 charcoal tube로 포집하여 GC/MS분석에 이용하였다. 분석 결과 $650^{\circ}C$에서 열분해가 가장 잘 이루어졌고 수율 역시 가장 높았다. 열분해의 주요 성분은 주로 hydrocarboil과 phenolic화합물이 90%이상을 차지하였고 그 외에 소량의 aldehyde, ketone, pyrazine도 검출되었다. 열분해 온도에 따라서 성분의 변화를 보면 decane, styrene, tridecane, m-cresol,4-ethylphenol등은 증가하였고, hexadecane, tetradecane등은 감소하였다. 또 o-cresol, 2-ethylphenol등은 함량변화가 거의 없었다.

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재진입 환경의 탄소/페놀릭 복합재 구조물의 열기계적 연계 해석 (Thermomechanical Coupled Analysis of Carbon/phenolic Composite Structures in Reentry Environments)

  • 손명진;신의섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.414-421
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    • 2019
  • 본 논문에서는 재진입 환경에 노출된 탄소/페놀릭 복합재 구조물에 대한 열기계적 연계 해석을 수행하였다. 열기계적 연계를 위한 해석 인터페이스를 상용 소프트웨어를 이용하여 구축하였다. 열분해 및 삭마에 따른 물리적 거동 변화를 모사하기 위해 온도장과 변위장의 주요 지배방정식을 고려하였다. 구축한 해석 인터페이스를 이용하여 탄소/페놀릭 복합재 구조물에 대한 열기계적 연계해석을 수행하였으며 이를 아크 가열 풍동을 이용한 삭마 실험 결과와 비교하였다. 또한 탄소/페놀릭 복합재를 적용한 재진입 캡슐에 대한 열기계적 연계 해석을 수행하였다. 이를 통해 탄소/페놀릭 복합재의 삭마 특성 및 열 보호 효과와 구축한 해석 인터페이스의 활용성을 확인하였다.

삭마 및 내부 열분해를 고려한 로켓노즐 탄소계 내열재의 2차원 열해석 (Two-dimensional Thermal Analysis for Carbonacious Thermal Liner of Rocket Nozzle with Ablation and In-depth Pyrolysis)

  • 황기영;강윤구
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.37-47
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    • 1999
  • 본 논문은 노즐내열재의 삭마로 인해 야기된 형상변화를 고려하면서 로켓노즐 내열재의 삭마량 및 온도분포를 해석하는 열반응해석에 대해 기술하였다. 열반응 해석에서 표면 삭마는 Zvyagin의 모델을, 내부 열분해는 Yaroslavtseva의 모델을 사용하였다. 노즐내열재의 형상변화로 인한 경계면 이동을 고려하기 위하여 변형가능한 유한요소 격자를 사용하였다. 본 수치해석기법의 타당성을 입증하기 위해 로켓 노즐내열재에 대해 열해석을 수행하였으며, 그 결과 수치해는 실험결과와 잘 일치함을 보였다. 노즐내열재에서의 시간에 따른 온도변화 및 삭마량을 계산하고 고찰하였으며 또한 탄소/탄소 내열재 및 탄소/페놀릭 내열재의 열반응상수가 노즐내열재의 삭마량에 미치는 영향에 대해서 검토하였다.

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궐련지의 섬유종류가 담배 연기성분에 미치는 영향 (The comparative analysis of smoke components delivered from cigarette papers manufactured by flax and wood pulp)

  • 김종열;김정열;신창호;이근회;이동욱;제병권
    • 한국연초학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.119-127
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    • 1999
  • This study was conducted to evaluate the effect of cigarette papers, flax and wood, on the delivery of mainstream smoke. The main components of cigarette papers were cellulose, hemicellulose, lignin, and pectin. Lignin contents, known as precursor of smoke's phenolic compounds, of the flax and wood cigarette papers were 5.8% and 10.6%, respectively. The pyrolysis products of cigarette papers were similar by the profile of total ion chromatogram. But, the area % of some components, such as 1,3-cyclopentanedione, 3,5- dimethyl cyclopentane-1,2-dione, 2-hydroxy-3-methyl-2-cyclopentenone, dihydro-2(3H)-furanone, 3-methyl-2(5H)-fruanone, and 5-methyl-2-furaldehyde delivered through pyrolysis of the flax cigarette paper were higher than that of wood cigarette paper. Otherwise, the area % of some components, such as 2-methyl-cyclopentene-l-one), 2,3-butanedione, 2-cyclopentene-l-one, and 5-hydroxy-2-methyl-furaldehyde, 2-furaldehyde delivered through pyrolvsis of the wood cigarette paper were higher than that of flax cigarette paper. To identify the difference between two cigarette papers, we used the cigarette column filled with the cut cigarette paper instead of the cut tobacco leaf. The amounts of semi-volatile fraction delivered from flax cigarette paper was more than that of wood cigarette paper. But, by using the cut tobacco, there was no big difference of delivery amount between flax and wood cigarette papers. Also, aroma of TPM by collecting from brening cut tobacco wrapped in flax and wood papers showed a different pattern by the electonic nose system. Although the difference between two cigarette papers by using the cut tobacco was smaller than that of cut cigarette paper, this result indicated that the fax and wood had the different effects on the delivery of smoke components as shown in the sensory test results.

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이차원 구조(2D) 탄소섬유 보강 복합재의 탄화공정중 기질의 형태 변화 (Morphology Changes in the Matrix of 2D-Carbon Fiber Reinforced Composites during the Carbonization Process)

  • 주혁종;윤병일;최돈묵;오인석
    • 한국재료학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.298-305
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    • 1992
  • 본 연구에서는 2D-woven fabric에 결합재로 페놀수지를 사용하여 성형한 CFRP의 탄화거동을 관찰하였다. TMA분석 결과 적층 두께방향에서는 365-37$0^{\circ}C$ 법선방향에서는 118-12$8^{\circ}C$ 에서 치수변화가 일어났다. 각 온도 구간별로 광학현미경으로 관찰한 결과 CFRP제조시 형성된 크랙이나 기공은 열처리온도에 따라 성장하였으며, 400-50$0^{\circ}C$ 부근에서 새로운 많은 크랙이 형성되었다. 기공률과 밀도가 400-50$0^{\circ}C$ 에서 급격히 변화한 것을 볼 때 이 구간에서 복합재 내부에서 크랙이 형성 및 성장하는 것을 알 수 있었다. 따라서 CFRP를 탄화할 때 승온속도를 구간별로 조절할 필요성이 있는 것으로 판단되었다.

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페놀수지 및 에틸렌 글리콜을 첨가한 유리질 카본 코팅층의 물성 제어 (Morphology control of glassy carbon coating layer to additive ethylene glycol and phenolic resin)

  • 주상현;주영준;이혁준;심영진;박동진;조광연
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.89-95
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    • 2022
  • 본 연구에서는 페놀수지를 사용하여 흑연표면에 유리질 카본 코팅을 진행하였다. 코팅액은 균일한 표면을 가지는 유리질 카본 코팅층 형성을 위해 페놀수지와 경화제, 희석제, 첨가제 등을 혼합하였다. 코팅된 페놀수지는 25~60℃에서 건조 100~200℃에서 경화 500~1,500℃에서 열처리하여 유리질 카본으로 전환하였다. 유리질 카본의 특성 분석을 위해 FTIR, XRD, SEM 분석, 밀도/기공율/접촉각 측정을 진행하였다. 유리질 카본 형성에 있어 최적 온도는 약 1,000℃로 확인되었다. 그리고 첨가제의 함량이 높아질수록 코팅 표면의 결함감소, 기공율 감소, 접촉각 증가, 밀도 증가 등의 효과를 보였다. 첨가제를 통한 유리질 카본 코팅층 형성 방법은 흑연 코팅 및 다른 분야에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

Influence of Pyrolysis Conditions and Type of Resin on the Porosity of Activated Carbon Obtained From Phenolic Resins

  • Agarwal, Damyanti;Lal, Darshan;TripathiN, V.S.;Mathur, G.N.
    • Carbon letters
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    • 제4권2호
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    • pp.57-63
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    • 2003
  • In polymer precursor based activated carbon, the structure of starting material is likely to have profound effect on the surface properties of end product. To investigate this aspect phenolic resins of different types were prepared using phenol, mcresol and formaldehyde as reactants and $Et_3N$ and $NH_4OH$ as catalyst. Out of these resins two resol resins PFR1 and CFR1 (prepared in excess of formaldehyde using $Et_3N$ as catalyst in the basic pH range) were used as raw materials for the preparation of activated carbons by both chemical and physical activation methods. In chemical activation process both the resins gave activated carbons with high surface areas i.e. 2384 and 2895 $m^2/g$, but pore size distribution in PFR1 resin calculated from Horvath-Kawazoe method, contributes mainly in micropore range i.e. 84.1~88.7 volume percent of pores was covered by micropores. Whereas CFR1 resin when activated with KOH for 2h time, a considerable amount (32.8%) of mesopores was introduced in activated carbon prepared. Physical activation with $CO_2$ leads to the formation of activated carbon with a wide range of surface area (503~1119 $m^2/g$) with both of these resins. The maximum pore volume percentage was obtained in 3-20 ${\AA}$ region by physical activation method.

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Formation of a Carbon Interphase Layer on SiC Fibers Using Electrophoretic Deposition and Infiltration Methods

  • Fitriani, Pipit;Sharma, Amit Siddharth;Lee, Sungho;Yoon, Dang-Hyok
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권4호
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    • pp.284-289
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    • 2015
  • This study examined carbon layer coating on silicon carbide (SiC) fibers by utilizing solid-state and wet chemistry routes to confer toughness to the fiber-reinforced ceramic matrix composites, as an alternative to the conventional pyrolytic carbon (PyC) interphase layer. Electrophoretic deposition (EPD) of carbon black nanoparticles using both AC and DC current sources, and the vacuum infiltration of phenolic resin followed by pyrolysis were tested. Because of the use of a liquid phase, the vacuum infiltration resulted in more uniform and denser carbon coating than the EPD routes with solid carbon black particles. Thereafter, vacuum infiltration with controlled variation in phenolic resin concentration, as well as the iterations of infiltration steps, was improvised to produce a homogeneous carbon coating having a thickness of several hundred nanometers on the SiC fiber. Conclusively, it was demonstrated that the carbon coating on the SiC fiber could be achieved using a simpler method than the conventional chemical vapor deposition technique.

삭마용 내열 복합재료의 열분해 반응인자 결정 (Determination of Thermal Decomposition Parameters for Ablative Composite Materials)

  • 김연철
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.22-25
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    • 2005
  • 열용량분석기(TGA)를 사용하여 고온에서의 탄소/페놀릭 복합재료의 열분해를 연구하였다. 온도상승 속도는 5, 10, 15, 30 그리고 $50^{\circ}C/min$ 이었으며 온도 상승속도가 증가할수록 최대 열분해 반응의 온도도 상승하였다. 열분해반응에서 얻어진 자료를 근간으로 물리-수학적인 모델을 제시하였으며 모델의 실효성을 판단하기 위하여 고체 추진기관 노즐의 연소시험을 통하여 내부 온도 분포 및 밀도 분포 자료를 해석 모델과 비교하였다. 향후 연구를 통하여 이러한 열분해 인자는 고체 추진기관의 열 및 구조 해석의 입력 자료로 활용이 될 것이다.

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로켓 노즐 내열부품용 탄소-페놀 복합재 적층링의 열기계적 거동에 대한 3차원 유한요소 해석 (3-D finite Element Analysis for Thermo-Mechanical Behavior of Laminated Carbon-Phenolic Composite Ring for Rocket Nozzle Insulator)

  • 이선표
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.47-53
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    • 2006
  • 본 논문에서는 탄소-페놀 복합재로 제조된 로켓 노즐 내열부품의 고온에서의 거동을 3차원 축대칭 유한요소 모델을 사용하여 해석하였다. 실제 작동 조건을 사용하여 카울 영역의 적층링을 해석한 결과 층각도, 축방향 치수, 경계조건은 적층링 내부의 응력 분포에 큰 영향을 주는 것으로 확인되었다. 특히 링과 링 사이의 접합부분에서 모서리 탈락 현상의 전조 현상인 층간분리가 발생한다. 분리현상 이후에는 층각도 방향 전단응력과 축방향 압축응력에 의해 탈락 현상이 발생하는 것으로 판단된다.