• 제목/요약/키워드: Self propagating high temperature synthesis

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초고온용 발열체 (Mo1-xWx)Si2의 산화거동에 대한 연구 (Oxidation behavior of (Mo1-xWx)Si2 high-temperature heating elements)

  • 이성철;명재하;김용남;전민석;이동원;오종민;김배연
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.200-207
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    • 2020
  • SHS 법으로 MoSi2 분말, (Mo1/2W1/2)Si2 분말 및 WSi2 분말을 합성하고 이 분말들을 500℃, 1,000℃, 1,200℃, 1,300℃, 1,400℃, 1,500℃ 및 1,600℃에서 열처리한 다음, 결정구조 및 열중량 변화 등을 관찰하였다. Mo-W-Si계의 silicide 분말은 500℃의 저온에서도 산화 반응이 일어나며, 저온 산화 및 분해로 생성되는 결정상은 MoO3이었다. 1,200℃ 이상에서 열처리를 한 경우에 분해반응으로 생성된 SiO2의 결정상은 상온에서 흔히 관찰되는 α-quartz가 아닌 α-cristobalite 상으로 생성되었다. W이 포함되면 저온과 고온에서 분해 반응이 더 많이 일어나는 것으로 나타났으며, 분말을 성형하여 소결한 시편의 경우에 MoSi2와 (Mo1/2W1/2)Si2는 저온이나 고온에서 1시간 열처리를 하더라도 저온산화에 의한 분해와 그에 따른 질량 변화 반응을 관찰하기 어려웠지만 WSi2는 저온 산화에 의하여 소결 자체가 어려웠다.

SHS 화학로법에 의해 합성된 WC 분말과 상용 WC 분말을 이용한 $WC-Co-Al_2O_3$ 세라믹 복합체의 제조 및 그 기계적 특성에 관한 연구 (A Study on the Fabrication and Mechanical Properties of $WC-Co-Al_2O_3$ Ceramic Composites Using WC Powders Synthesized by SHS Method and Commercial WC Powders)

  • 이강렬;조덕호;이형복;박성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권12호
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    • pp.1392-1400
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    • 1995
  • WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composites, using both the SHS (Self-propagating High Temperature Synthesis) synthesized WC powder method and commercial WC powder, were prepared by varing WC-Co/Al2O3 vol% ratio and sintering temperature (1350℃∼1650℃) for 1 hr in Ar atmosphere. Mechanical characterization has been investigated by Instron meterial testing system and Vicker's hardness test. Compositional and structural chracterizations were carried out by energy-dispersive analysis of X-ray (EDAX) data and scanning electron microscope (SEM). Electrical characterization was carried out by the electrical resistivity measurement using 4-point probe method. As sintering period increased and Al2O3 contents decreased in WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composite, shrinkage and relative density increased, resulting in maximum values at 1600℃. Also the major matrix phase changed with increasing Al2O3 content from 0 to 100 vol%. It was also identified by SEM, EDAX, and electrical resistivity measurement. Based on the results of analysis of flexural strength, toughness and hardness, the mechanical properties of WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composites using the SHS synthesized WC powder were better than those WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composites using commercial WC powder because WC-10wt%Co-Al2O3 ceramic composites using the SHS synthesized WC powder were sintered very well due to small initial particle size. By the addition of 40 vol% Al2O3 [60(WC=10wt%Co)-40Al2O3], it was possible to obtain a proper candidate as a superalloy.

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SMPS용 Mn-Zn 페라이트 코어의 자기손실 특성 (Magnetic Loss of Mn-Zn Ferrite Cores Used for SMPS)

  • 권태석;김성수
    • 한국자기학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.149-153
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    • 1999
  • SiO2-CaO-V2O5 3원계 첨가물을 함유한 Mn-Zn 페라이트 저손실의 주파수 및 온도 의존성에 대해 조사하고 주된 자기손실기구에 대해 고찰하였다. 연쇄고온합성법에 의해 MnO:ZnO:FeO=36:11:53mol% 조성의 페라이트를 제조하였다. 자기손실의 주파수 의존 결과로부터 저주파에서는 자기이력손실이 고주파에서는 와전류손실이 지배적임을 제시하였고, 고저항 첨가제에 의해 비저항이증가할수록 자기이력손실이 감소하였다. 순수 Mn-Zn 페라이트의 경우 자기 손실은 온도 증가에 따라 증가하였으나, 입계저항제가 첨가된 시편의 경우 와전류손실의 감소로 약 4$0^{\circ}C$에 서 자기손실의 최소치가 나타났다.

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희석제 입도가 고온자전연소법에 의한 질화알루미늄 합성에 미치는 영향 (Effect of Diluent Size on Aluminum Nitride Prepared by Using Self-Propagating High-Temperature Synthesis Process)

  • 이재령;이익규;신희영;정헌생
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.69-75
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    • 2005
  • 고온자전연소법에 의한 질화알루미늄 합성에 있어서, 반응물(Al) 형상과 희석제(AlN) 입도 등의 형상학적 조건이 반응생성물에 미치는 영향을 조사하였다. 평균 입경(34$\mu$m)이 같은 두 종류의 Al 분말(입상, 편상)과 평균입경이 다른 4종류의 AM분말을 희석제로 사웅하여 반응 성형체를 준비하였다. 반응성형체의 충진밀도는 이론밀도의 $35\%로 고정하였고, 초기 질소압은 $1\~10MPa$, 희석을은 $0.4\~0.7$로 변화시키면서 반응을 실시하였다. 반응물과 희석제의 입도를 비슷하게 조절함으로써, 상대적으로 질소압이 낮은 1MPa의 조건에서도 순도 $98\% 이상, 입경 수십 $\mu$m의 AlN 합성이 가능함을 확인하였다. 이러한 고순도, 고입경화는 연소파 진행 후, 성형체 내부로 질소가스 투입 용이성의 차이에 의한 현상이라고 판단된다.

산 침출$Mg^{++}$액으로부터 $Mg(OH)_2$및 MgO 粉末의 製造 (Preparation of $Mg(OH)_2$and MgO from Acid Leaching $Mg^{++}$ Solution)

  • 최용각;이종현;원창환;이갑호
    • 자원리싸이클링
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    • 제10권5호
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    • pp.16-21
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    • 2001
  • 자전연소고온반응법(SHS)에 의한 고순도 분말의 제조시에 주로 얻어지는 $Mg^{++}$ 유 부산물로부터 초미분 $Mg(OH)_2$및 MgO분말을 제조하였다 $Mg(OH) _2$제조시 최적의 실험 조건은 0.7M의 $Mg^{++}$ 을 함유하는 pH 1.42의 산침출 용액중에 9M의 KOH를 pH조절제로 첨가한 경우이다. 이때 pH는 약 13.0을 나타내며, 모든 $Mg^{++}$$Mg(OH)_2$로 침전되었다. $Mg(OH)_2$의 탈수반응을 조사하기 위하여 DSC를 사용하였으며, 그 결과를 하소공정에 사용하였다. MgO분말은 건조된 Mg(OH)2 분말을 $400-450^{\circ}C$로 하소함으로써 제조되었으며, 제조된 $Mg(OH)_2$및 MgO분말의 크기 및 형상은 상용 분말과 유사하였다.

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연소합성법에 의한 발열성 다공질 MoSi2계 재료의 제조 (Fabrication of Porous MoSi2 material for Heating Element through Self-propagating High Temperature Synthesis Process)

  • 송인혁;윤중열;김해두
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.62-68
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    • 2004
  • 본 연구에서는 SHS 공정에 의하여 기공의 크기를 조절함으로서 전기저항 발열 특성을 가지는 다공성 $MoSi_2$를 제조하는 공정에 관하여 연구하였다. 결함이 억제된 다공질 재료를 제조하기 위하여 Si 함량 변화 및 예열 공정을 실시하였으며, 성형체 제조에 사용되는 Mo 분말의 크기 변화에 따른 가공 형성 거동에 대하여 연구하였다. 실험 결과 합성된 $MoSi_2$ 입자의 크기는 Mo 입자의 크기와는 관계없이 연소 합성시 발열되는 발열양에 의해 좌우되었으며, 기공의 크기는 Mo 입자의 크기에 따라 결정되었다. 또한 가공 경사 $MoSi_2$ 다공질 재료를 만들기 위하여 150-300${\mu}m$ Mo 분말과 4-5${\mu}m$ Mo 분말을 단계별로 5층으로 혼합하여 합성한 결과 거시적으로 순차적인 기공 크기 분포를 나타내었으며, 이를 통하여 포집 효율등이 우수한 다공성 발열체 재료의 제조가 가능하였다.

SHS 공정으로 제조된 MoxW1-xSi2 발열체의 가속수명시험과 고장분석 (Failure Analysis and Accelerated Life Test of MoxW1-xSi2 Haters Fabricated by SHS process)

  • 이동원;이상헌;김용남;이희수;이성철;구상모;오종민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.252-255
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    • 2017
  • 고온자전합성과 후열처리 공정으로 $Mo_xW_{1-x}Si_2$ 발열체를 제조하였다. $Mo_xW_{1-x}Si_2$ 발열체의 신뢰성을 검증하기 위해 가속수명시험을 수행하였으며, 수명시간을 Minitab 프로그램으로 추정하였다. 또한, 가속수명시험 후의 $Mo_xW_{1-x}Si_2$ 발열체의 고장분석을 전기적과 구조적 특성으로부터 수행하였다. 그 결과, $Mo_xW_{1-x}Si_2$ 발열체의 지배적인 고장 유형은 발열체 내부의 크랙 형성과 $SiO_2$ 보호층의 박리임을 확인하였다.

SHS법에 의해 제조된 $Al_2O_3$-TiC복합분말과 $Al_2O_3$단섬유를 강화재로 사용한 하이브리드 금속기 복합재료의 제조 (Manufacturing of Hybrid Metal Matrix Composites used $Al_2O_3$ Short Fiber and $Al_2O_3$-TiC Composite Powder Synthesized by SHS Process)

  • 김동현;맹덕영;이종현;원창환
    • 한국재료학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.315-321
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    • 1999
  • 금속기지 복합물은 구조용 재료로서 매우 우수한 성질을 지니고 있어 광범위하게 연구되어져 왔다. $Al_2O_3$와 SiC는 그들의 우수한 기계적 특성 때문에 일반적인 보강재로서 사용되어져 왔다. 그러나 이들 세라믹 보강재는 비싼 재조 비용 때문에 특별한 목적을 위해서만 한정되어 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 우리는 Al 합금기지 복합물에서 SHS법에 의해 합성된 $Al_2O_3$-SiC 분말의 보강재로서의 응용 가능성을 살펴보았다. 또한 $Al_2O_3$단섬유를 Al기지 하이브리드 복합물에 적용하기 위하여 합성된 분말과 함께 첨가하였다. 25vol% 강화재의 복합물을 제조하기 위하여 용탕단조법을 사용하였다. 미세구조와 결정구조는 SEM, OM 그리고 XRD로 관찰하였고 압축시험과 마모시험으로 기계적인 성질들을 조사하였다.

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