• 제목/요약/키워드: Rare-Earth Oxides

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역사시대에 분화한 백두산 화산재의 화학 성분 (Geochemical Composition of Volcanic Ash from Historical Eruptions of Mt. Baekdu, Korea)

  • 윤성효;고정선;장철우
    • 암석학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.37-47
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    • 2018
  • 백두산에서 역사시대에 분화한 화산재의 시료에 대하여 다양한 방법으로 주성분과 미량성분을 분석하였다. 화산재의 주성분 원소 함량은 $SiO_2$ 58.8~71.1 wt.%, $Al_2O_3$ 9.6~16.8 wt.%, ${Fe_2O_3}^T$ 4.5~6.9 wt.%, MgO 0.1~1.7 wt.%, CaO 0.3~1.6 wt.%, $Na_2O$ 5.2~6.3 wt.%, $K_2O$ 4.3~5.9 wt.% 그리고 $TiO_2$ 1.2 wt.%이하로 분석되었다. Ba, Cu, Cr. Co, Ni, Sr, V, Zn와 Zr을 포함하는 32개 미량원소가 분석되었는데, 이들 화산재는 일부 미량원소와 경희토류 원소의 부화정도에 따라 두 그룹(그룹 A, 그룹 B)으로 구분되며, 그룹 A에는 1천년 전의 밀레니엄 분화물, 1668년과 1903년 분화물이, 그룹 B에는 1702년 분화물이 해당된다. 중금속원소인 Cu, Co, Zn, Mn 등은 소량 함유되어 나타난다. 백두산 화산재는, 섭입대 기원의 일본 사쿠라지마 화산의 화산재와 비교하여, 미량성분원소 중 Y, Nb, Pb, U, Sc, V, Ni 그리고 Cu 함량은 낮게 나타나며, Zr, Ba, Hf, Cr, Co, Zn 그리고 희토류(Eu제외) 등은 높은 함량을 나타낸다.

베트남 북부 네안성 뀌홉지역 희토류 광화작용 (REE Mineralization of Quy Hop Area in Nghe An Province, Northern Vietnam)

  • 이재호;진광민;허철호
    • 한국광물학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.193-213
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    • 2018
  • 베트남 북부 네안성 뀌홉지역에서 희토류 원소의 광화작용과 관련된 이상대 확인을 위해 토양지구화학탐사를 수행하였다. 시료채취 간격은 가로 250 m 13 line (총 4.2 km), 세로 300 m 25 line (총 7.5 km)으로 총 325개의 시료가 채취되었다. 또한, 토양지구화학탐사 결과를 바탕으로 총 희토류(Total rare-earth oxides, TREO) 함량이 높은 8개 격자점을 대상으로 피트탐사를 수행하여 73개의 토양시료를 채취하였다. 조사지역은 반찌응(Ban Chieng) 흑운모 화강암 복합체가 편암, 편마암, 석회암으로 구성된 부캉(Bu Kang)층을 관입하고 있다. 본 지역의 주요 광화작용은 주석, 루비, 그리고 화강암 복합체의 주변부 변질대에 분포하고 있는 것으로 사료되는 함희토류 모나자이트(Monazite)와 제노타임(Xenotime)의 산출이 특징적이다. 채취한 토양시료의 ICP-MS 분석 결과, 총 희토류 평균 함량은 지각의 총 희토류 함량(248 ppm)보다 평균 약 1.4배 높게 나타났다. 한편, 경희토류의 평균 함량은 44.6 ppm으로서 지각 평균(200 ppm)보다 결핍되어 있고, 중희토류는 평균 함량(44 ppm)이 지각평균(26 ppm)의 약 1.5배 부화되어있다. 피트탐사에서 채취한 토양시료에 대한 희토류원소의 화학성분 분석 결과, 6개의 피트에서 총 희토류 함량(TREO)이 1,000 ppm 이상의 값이 확인되었다. 이는 뀌차우(Quy Chau)지역의 탐사 및 분석 결과와 비교해보면, 북동-남서 방향으로 희토류 이상대가 발달하고 있는 것으로 사료된다.

열차폐코팅용 La2(Zr1-xHfx)2O7 산화물의 상형성과 열물성 (Phase Evolution and Thermo-physical Properties of La2(Zr1-xHfx)2O7 Oxides for Thermal Barrier Coatings)

  • 김성원;이성민;오윤석;김형태;장병국
    • 한국분말재료학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.568-574
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    • 2011
  • As operating temperatures of engines or turbines continually increase for higher efficiency, significant amounts of researches have been focused on finding new materials, which would be alternatives to conventional yttria-stabilized zirconia (YSZ) for thermal barrier coatings (TBCs). In this study, phase evolution and thermo-physical properties of $La_2(Zr_{1-x}Hf_x)_2O_7$ pyrochlore systems are investigated for TBC applications. $La_2(Zr_{1-x}Hf_x)_2O_7$ systems are comprised by selecting $La^{3+}$ as A-site ions and $Zr^{4+}/Hf^{4+}$ as B-site ions in $A_2B_2O_7$ pyrochlore structures. For the developed phases in $La_2(Zr_{1-x}Hf_x)_2O_7$ compositions, thermo-physical properties such as thermal conductivity, thermal expansion coefficient are examined. The potential of these $La_2(Zr_{1-x}Hf_x)_2O_7$ compositions for TBC application is also discussed.

연천 삼거리 유적지 흑요석제 석기에 대한 산지 추정 (Provenance Estimation on the Yeoncheon Samgeori Obsidian Artifacts)

  • 이선복;좌용주;진미은;길영우
    • 암석학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.299-306
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    • 2019
  • 우리나라 선사시대 유적지 중 하나인 연천 삼거리에서 출토된 흑요석제 석기에 대한 산지를 유추해 보았다. 삼거리 흑요석제 석기에 포함된 미세결정 중 산화광물과 휘석은 연정 내지 포이킬리틱 조직을 보이며, 휘석의 미세결정은 그 조성이 헤덴버자이트 내지 오자이트의 조성을 가진다. 기질에 대한 주성분 산화물의 함량에서 삼거리 흑요석제 석기는 좁은 범위의 일정한 값을 나타내며 SiO2 함량이 73.8~75.5 wt.%의 산성의 유문암 조성을 나타낸다. 기질의 희토류원소 함량 역시 일정하며 뚜렷한 Eu 음의 이상을 보인다. 삼거리 흑요석제 석기의 이러한 광물학적 및 지구화학적 특징을 우리나라 주변 흑요석 대표 산지인 백두산과 일본 규슈의 흑요석과 비교해 보았을 때, 흑요석제 석기의 원석이 백두산에서 유래되었을 가능성이 크다.

Optimization of reactivity control in a small modular sodium-cooled fast reactor

  • Guo, H.;Buiron, L.;Sciora, P.;Kooyman, T.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권7호
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    • pp.1367-1379
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    • 2020
  • The small modular sodium-cooled fast reactor (SMSFR) is an important component of Generation-IV reactors. The objective of this work is to improve the reactivity control in SMSFR by using innovative systems, including burnable poisons and optimized control rods. SMSFR with MOX fuel usually exhibits high burnup reactivity loss that leads to high excess reactivity and potential fuel melting in control rod withdrawal (CRW) accidents, which becomes an important constraint on the safety and economic efficiency of SMSFR. This work applies two types of burnable poisons in a SMSFR to reduce the excess reactivity. The first one homogenously loads minor actinides in the fuel. The second one combines absorber and moderators in specific assemblies. The influence of burnable poisons on the core characteristics is discussed and integrated into the analysis of CRW accidents. The results show that burnable poisons improve the safety performance of the core in a significant way. Burnable poisons also lessen the demand for the number, absorption ability, and insertion depth of control rods. Two optimized control rod designs with rare earth oxides (Eu2O3 and Gd2O3) and moderators are compared to the conventional design with natural boron carbide (B4C). The optimized designs show improved neutronic and safety performance.

지르코니아 세라믹의 열수 상 안정성 (Hydrothermal Stability of Zirconia Ceramics)

  • 이득용;;김대준;박노진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.190-193
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    • 2002
  • 3Y-TZP에 희토류 산화물($CeO_2,\;Tb_2O_3$)을 0.5% 이하로 첨가시킨 지르코니아 단결정을 skull melting법으로 제조하여 오토클레이브 하에서 열수 상 안정성을 조사하였다. 극점도 측정결과, skull melting 법으로 제조한 $CeO_2$$Tb_2O_3$가 첨가된 시편들은 단결정이었으며 150∼250$^{\circ}C$에서 5시간 수증기 분위기 하에서 열처리한 후에도 정방정 상이 유지되는 우수한 열수 상 안정성이 관찰되었다.

An Overview of Self-Grown Nanostructured Electrode Materials in Electrochemical Supercapacitors

  • Shinde, Nanasaheb M.;Yun, Je Moon;Mane, Rajaram S.;Mathur, Sanjay;Kim, Kwang Ho
    • 한국세라믹학회지
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    • 제55권5호
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    • pp.407-418
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    • 2018
  • Increasing demand for portable and wireless electronic devices with high power and energy densities has inspired global research to investigate, in lieu of scarce rare-earth and expensive ruthenium oxide-like materials, abundant, cheap, easily producible, and chemically stable electrode materials. Several potential electrode materials, including carbon-based materials, metal oxides, metal chalcogenides, layered metal double hydroxides, metal nitrides, metal phosphides, and metal chlorides with above requirements, have been effectively and efficiently applied in electrochemical supercapacitor energy storage devices. The synthesis of self-grown, or in-situ, nanostructured electrode materials using chemical processes is well-known, wherein the base material itself produces the required phase of the product with a unique morphology, high surface area, and moderate electrical conductivity. This comprehensive review provides in-depth information on the use of self-grown electrode materials of different morphologies in electrochemical supercapacitor applications. The present limitations and future prospects, from an industrial application perspectives, of self-grown electrode materials in enhancing energy storage capacity are briefly elaborated.

희토류계 원소 첨가에 따른 AC PDP 보호막 MgO 박막의 광학적.전기적 특성 (Effects of Rare Earth Metal Oxides Addition on Optical and Electrical Properties of MgO Films as a Protective Layer for AC PDPs)

  • 김창일;임은경;백종후;임종인;이영진;최병현;김정석;정석;최은하
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.481-482
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    • 2006
  • 플라즈마 화상표시기 (PDP)의 보호막 물질로 사용 중인 다결정 MgO의 특성을 개선하기 위하여 본 연구에서는 MgO에 희토류계 원소를 치환하여 제조하였으며, 치환량에 따른 MgO 보호막의 광학적 특성과 전기적 특성을 고찰하였다. MgO + 100 ppm $Gd_2O_3$조성으로 제작한 MgO 박막의 이차전자 방출계수 값이 순수 MgO 보다 35% 높게 나타났다. $Gd_2O_3$ dopant가 100 ppm 첨가시까지 밀도가 증가하였으나, 그 이상 첨가시 감소하는 경향을 나타냈다. 가속전압 200 V에서 이차전자 방출계수는 0.138 이었고 표면거칠기는 5.77 nm 이었으며 투과율은 550 nm 에서 95.76% 이었다.

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고남산(古南山) 함(含)티탄자철광상(磁鐵鑛床)의 모암(母岩)인 알카리반려암질암의 암석화학적(岩石化學的) 연구(硏究) (Petrochemical Study on the Alkaline Gabbroic Host Rocks of Titaniferous Magnetite Deposits in Gonamsan, Yeoncheon-Gun, South Korea)

  • 장호완;염병우;박노영
    • 자원환경지질
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    • 제20권2호
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    • pp.85-95
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    • 1987
  • The host rocks of titaniferous magnetite deposits in Gonamsan are alkaline gabbros, which are typical of undersaturated alkaline rocks in terms of the lack of normative quartz. According to field occurrences and petrographic features, these alkaline gabbros are divided into 3 rock types: coarse-grained and pegmatitic rock, medium-grained rock with equigranular texture, and layered cumulate rock. All these rocks mainly contain clinopyroxene(salite), plagioclase(An 43-66), pargasite, and ilmenite. The accessory minerals are apatite, sphene, quartz, and sometimes titaniferous magnetite. Pargasite, sphene, and quartz are considered to be secondary minerals formed by the reaction among clinopyroxene, plagioclase and Fe-Ti oxide at deuteric stage. Fe-Ti oxides generally occur as ilmenite in the alkaline rocks, and titaniferous magnetite in the ore deposits. Layered cumulate rocks are characterized by a recurrence of discontinuous thin mesolayer of clinopyroxene-pargasite within leucolayer mainly composed of plagioclase. Clinopyroxene is cumulus mineral whereas plagioclase, ilmenite and apatite occur as intercumulus minerals. According to the variation diagrams of oxide and trace element contents against the differentiation index, incompatible elements, such as Na, Ba and Sr, show positive correlations whereas compatible elements, such as Mg and Cr, show negative correlations. However some compatible elements, such as Co, Ni and V show irregular variations, reflecting relative cumulate status of cumulus and intercumulus minerals. On the de la Roche multicationic diagram, these alkaline gabbros are distributed along the differentiation curve of undersaturated alkaline series from alkaline basaltic composition through basanitic composition to tephritic composition. Layered cumulate rocks, which are distributed between basanitic composition and tephritic composition, reflect their cumulate character, slightly scattering away from the curve. The medium-grained rock shows higher contents in Ba, Sr and light rare earch elements than the coarse-grained and pegmatitic rock. The former shows two times higher contents of total rare earth elements than the latter, $while(La/Lu)_{cn}$ ratios maintain fairly constant values of 5.08~5.06 in these two rocks. This means that coarse-grained and pegmatitic rock, as compared with the medium-grained rock, was formed by the earlier differentiated magma but rare-earth element distribution pattern remained almost parallel during differentiation. From the data the above mentioned, these alkaline gabbros are considered to be comagmatic and to be formed by intrusions of differentiated magmas in its reservoir.

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몽골 항가이 남동부 지역 다신칠렌 탄탈륨-니오븀 및 산트 동 산출지의 지구화학적 특성 개요 (General Geochemical Characteristics of Dashinchilen Nb-Ta and Sant Cu Occurrences in Southeastern Part of Khangai Area, Mongolia)

  • 김인준;이범한;허철호
    • 자원환경지질
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    • 제46권5호
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    • pp.455-468
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    • 2013
  • 몽골 중부 항가이 남서부 지역의 다신칠렌 Nb-Ta 및 산트 동 산출지에 대한 예비조사를 수행하였다. 조사 결과 다신칠렌 지역의 Nb-Ta은 조사 지역에 넓게 분포하는 거정질 화강암과 주로 사암으로 구성된 고생대 퇴적층을 관입하는 페그마타이트 내 백운모에서 산출되는 것으로 확인되었다. Nb, Ta의 품위는 높지 않으나 거정질 화강암 지대에서 Th 542 ppm, U 56.9 ppm으로 비교적 높은 값을 갖는 노두를 발견하였다. REE의 함량은 조사 지역의 평균 함량과 최대 함량이 각각 지각의 평균 함량의 약 세 배와 일곱 배로 분석되었다. 산트 지역의 동은 고생대 퇴적층 내 규암에서 말라카이트와 같은 동 산화물로 관찰되었다. 조사지역에서 약 200 km 떨어진 우기누르 철-망간 광화대와 같은 층에서 Mn의 값이 12.4에서 34.6 %로 품위가 비교적 좋게 나타나는 것으로 확인되었다. 또한 REE의 함량은 조사지역의 평균 함량과 최대 함량이 각각 지각의 평균 함량의 약 2.5 배와 일곱 배로 분석되었다. 조사 지역의 화학 분석 결과에 대해 다변량 통계분석(요인분석)을 수행한 결과 다신칠렌 지역의 Nb-Ta은 백운모와 높은 상관관계를 갖는 것으로 나타났고, 산트 지역의 동은 Mo, Sn, Bi와 높은 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 또한 요인분석 결과는 산트 지역의 철이 희토류 원소들과 함께 퇴적되었음을 지시한다.