Fe-V is used as raw material of vanadium in the steel making process. The purpose of this study, Fe-V is to replace the $VO_{4}$. So the distribution behavior of vanadium in $VO_{4}$ of the steel investigated. The distribution ratio of the vanadium where potential of the free oxygen ion will increase in slag decreased. When CaO and MgO content which is a basic oxide from CaO-$SiO_2$-FetO-MgOsatd. slag increases, S distribution ratio increases. CaO-$SiO_2$-FetO-MgOsatd. slag better than CaO-$SiO_2$-$Al_2O_3$-MgO slag is the recovery of vanadum and desulfurization.
The effects of Ti, B and Zr on grain refinement and castability were investigated in Al-4wt%Mg-0.9wt%Si-0.3wt%Mn-0.15wt%Fe alloy. Measurement of cooling curve and micro-structure observation were performed to analyze the effects of the addition of minor elements Ti, B and Zr during solidification. The prominence of effect on grain refinement was in increasing order for Ti, Zr and B element. Fine grain size and an increase of the crystallization temperature for ${\alpha}$-Al solution were evident as the amount of addition elements increased in this study. Addition of 0.15wt% Ti was most effective for grain refinement, and the resulting grain size of ${\alpha}$-Al solution for shell mold and steel mold were $72.3{\mu}m$ and $23.5{\mu}m$, respectively. Fluidity and shrinkage tests were perform to evaluate the castability of the alloy. Maximum fluidity length and minimum ratio of micro shrinkage were recorded for 0.15wt% Ti addition due to the effect of the finest grain size.
다양한 산업에 사용되고 있는 금속급 실리콘(MG-Si, Metallurgical grade silicon)을 제조하기 위해 실리콘 원료 내 가장 많이 함유하고 있는 불순물인 알루미늄(Al) 및 철(Fe)을 제거하고자 산(Acid) 침출 실험을 수행하였다. 5가지 종류의 산(HCl, HF, H2SO4, HNO3, H3PO4)을 1, 2, 4, 6M로 조제하여 실리콘 원료에 반응시킨 결과, 1M 농도의 HF가 가장 우수한 Al 및 Fe 제거율을 나타내었으며 각각 97.9%와 95.2로 나타났다. 그러나 HF는 실리콘 부식 특성으로 인해 18% 가량의 수율 감소가 발생하였으며 이러한 수율감소를 최소화하기 위해 두 번째로 제거율이 우수하게 나타난 2M HCl과 혼합하여 실리콘 원료에 적용하였다. 혼합용액의 최적조건을 선정하기 위해 실험을 수행하여 $80^{\circ}C$, 2시간의 침출 최적조건으로 결정되었으며 이 혼합용액의 적용 결과 Al 및 Fe 잔류농도가 각각 141 ppmw 및 93ppmw로 나타나 3N급의 순도를 갖는 금속급 실리콘을 제조하기에 매우 용이한 것으로 확인되었다.
Kim, Yong-Tae;You, Su-Jin;Jung, Kwang-Deog;Park, Eun-Duck
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제33권7호
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pp.2369-2377
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2012
The gas-phase dehydration of glycerol to acrolein was carried out over silicotungstic acid ($H_4SiW_{12}O_{40}{\cdot}xH_2O$, HSiW) catalysts supported on $SiO_2$, ${\eta}-Al_2O_3$, and silica-aluminas with different Al contents. The HSiW catalysts supported on silica-aluminas showed higher glycerol conversions and acrolein yields during the initial 2 h at $315^{\circ}C$ than did $SiO_2$- and ${\eta}-Al_2O_3$-supported HSiW catalysts. Among the tested catalysts, HSiW/$Si_{0.9}Al_{0.1}O_x$ exhibited the highest space-time yield during the initial 2 h. The loaded HSiW species can change the acid types and suppress the formation of carbonaceous species on Al-rich silica-aluminas. The deactivated HSiW supported on silica-aluminas can be fully regenerated after calcination in air at $500^{\circ}C$. As long as the molar ratio between water and glycerol was in the range of 2-11, the acrolein selectivity increased significantly with increasing water content in the feed, while the surface carbon content decreased owing to the suppression of heavy compounds.
소각재 용융슬래그를 출발물질로 하여 알카리 조건하에서 활성화시킴으로써 Na-A형 제올라이트를 합성하였다. 합성실험은 스텐레스 철재로 제작된 반응용기를 사용하였다. 출발물질은 슬래그 외에 수정인공합성 공장에서 배출되는 '규산질 수용액'과 NaAlO₂ 수용액을 사용하였는데, 전자의 화학조성은 SiO₂ 5.7 wt% Na₂O 3.2 wt%이고, 후자는 몰비가 Na₂O/Al₂O₃= 1.2와 H₂O/Ma₂O=9의 조건으로 알루미늄 드로스와 NaOH 수용액을 반응시켜 제조하였다. 위에서 언급된 슬래그, '규산질 수용액' 그리고 NaAlO₂ 수용액을 혼합시킨 혼성물을 약 80℃에서 7∼8시간 반응시키면 Na-A형 제올라이트가 단일상으로 합성되었다. 출발물질의 이상적인 혼합비율은 Na₂O:Al₂O₃:SiO₂의 몰비가 1.3∼l.4 : 0.8∼0.9 : 2이었으며 반응용액과 슬래그의 비율은 1 : 7∼10 (g/cc)이었다. 합성된 제올라이트의 형태는 균일한 입방형이었으며 입도는 약 1 ㎛이었다. 한편, Ca/sup 2+/이온에 대한 이온교환 용량(CEC)은 180∼210 meq/100 g이었으므로 통용되는 세제용 제올라이트와 비교하면 약 80% 수준이었으므로 폐수처리나 오염된 중금속처리와 같은 환경처리용으로 사용될 수 있을 것이다.
SiC 입자강화 2124Al 금속복합재료의 강화재 부피분율에 따른 탄성 stiffness를 초음파 공명 스펙트로스코피(resonant ultrasound spectroscopy: RUS) 방법을 이용하여 측정하였다. RUS 방법은 한 개의 소형 시편으로 9개의 독립변수를 가진 사방정계(orthorhombic) 탄성계수를 간단한 실험으로 측정 가능함을 보여주었다. SiC 강화재 부피분율 변화에 따른 탄성계수를 측정하였는데 이 경우 초기 추정 탄성계수를 구하기 위해서 부피 분율에 따른 미세조직 사진으로부터 강화재의 형상(aspect ratio)과 방향을 고려한 유효 aspect ratio 개념을 도입하였고. Mori-Tanaka 이론식에 의한 계산결과를 이용하였다. 이로부터 계산된 공진주파수와 RUS의 측정 공진주파수 사이를 최소화함으로 정확한 탄성계수를 측정하였다. 측정된 stiffnesses로부터 공학적 탄성계수인 Young's modulus를 계산하였으며, 계산된 Young's modulus와 압출방향으로 인장 시험한 Young's modulus를 비교분석 하였다. SiC 입자의 부피분율이 증가함에 따라 탄성계수가 증가함을 나타내었고, 탄성 stiffness의 거동은 강화재가 많이 첨가될수록 횡등방성(transversely isotropic)이 강하게 나타났으며 이것은 압출공정에 의해 강화재 입자의 방향성 재배열에 기인한다. 한편 일정크기 시편에 있어서 기본 공진주파수가 강화재 부피분율에 따라 고주파수 영역으로 이동하는 현상이 관찰되었으며, 이로 부터 비파괴적으로 강화재 부피분율을 예측할 수 있는 가능성을 제시하였다.
용액 공정을 이용한 Resistive random access memory (ReRAM)은 간단한 공정 과정, 대면적화, 저렴한 가격 등의 장점으로 인해 큰 관심을 받고 있으며, HfOx, TiOx, AlOx 등의 산화물이 ReRAM 절연 막으로 주로 연구되고 있다. 더 나아가 최근에는 organic 물질을 메모리 소자로 사용한 연구가 보고되고 있다. 이는 경제적이며, wearable 또는 flexible system에 적용이 용이하다. 그럼에도 불구하고, organic 물질을 갖는 메모리 소자는 기존의 산화물 소자에 비해 열에 취약하며 전기적인 특성과 신뢰성이 우수하지 못하다는 단점을 가지고 있다. 이를 위한 방안으로 본 연구에서는 AlOx - polymethylmethacrylate (PMMA) blended thin film ReRAM을 제안하였다. 이는 organic물질의 전기적 특성을 개선시킬 뿐 아니라, inorganic 물질을 wearable 소자에 적용했을 때 발생하는 crack과 같은 기계적 물리적 결함을 해결할 수 있는 새로운 방법이다. 먼저, P-type Si 위에 습식산화를 통하여 SiO2 300 nm 성장시킨 기판을 사용하여 electron beam evaporation으로 10 nm의 Ti, 100 nm의 Pt 층을 차례로 증착하였다. 그리고 PMMA 용액과 AlOx 용액을 초음파를 이용하여 혼합한 뒤, 이 용액을 Pt 하부 전극 상에서 spin coating방법으로 1000 rpm 10초, 5000 rpm 30초의 조건으로 증착하였다. Solvent 및 불순물 제거를 위하여 150, 180, $210^{\circ}C$의 온도로 30 분 동안 열처리를 진행하였고, shadow mask를 이용하여 상부 전극인 Ti를 sputtering 방식으로 100 nm 증착하였다. 150, 180, $210^{\circ}C$로 각각 열처리한 AlOx - PMMA blended ReRAM의 전기적 특성은 HP 4156B semiconductor parameter analyzer를 이용하여 측정하였다. 측정 결과 제작된 소자 전부에서 2 V이하의 낮은 동작전압, 안정된 DC endurance (>150cycles), 102 이상의 높은 on/off ratio를 확인하였고, 그 중 $180^{\circ}C$에서 열처리한 ReRAM은 더 높은 on/off ratio를 갖는 것을 확인하였다. 결론적으로 baking 온도를 최적화하였으며 AlOx - PMMA blended film ReRAM의 우수한 메모리 특성을 확인하였다. AlOx-PMMA blended film ReRAM은 organic과 inorganic의 장점을 갖는 wearable 및 system용 비휘발성 메모리소자에 적용이 가능한 경제적인 기술로 판단된다.
The glass-ceramics was prepared with the scoria(CaO-MgO-Al2O3-SiO2 system) of the locally occurring volcanic ejecta containing 10-13w/o of (FeO+Fe2O3) by melting at 140$0^{\circ}C$ for 4 hours and thermally treated for nucleation and crystallization. The sucrose was added to the scoria to adjust the Fe2+/Fe3+ ratio during the melting process. The addition of 1-2w/o of sucrose showed the glass-ceramics body with the finest particle developed and dispersed over the entire range. It is concluded that the impurity content of iron oxide and titanium oxide play the most-influencial effect on the crystallization. When 1-2w/o of sucrose was added to the scoria, the value of Fe2+/Fe3+ ratio was 0.93-1.32 and showed the best result of crystallization. The nucleation temperature and time were calculated by the measurements of exothermic peak temperatures of DTA for quenched and thermally treated glasses. The nucleation temperature of scoria glass without the addition of sucrose was estimated as 75$0^{\circ}C$, but the addition of sucrose by 2w/o showed the nucleation temperature 6$25^{\circ}C$. The nucleation time was calculated with the same DTA curves. The nucleation times estimated were about 150min. for both of glasses without and with sucrose added. Finally, the activation energies for crystallization were calculated with the DTA data. The calculated activation energies were 143 Kcal/mole for the glass without addition of sucrose and 90Kcal/mole, 87Kcal/mole, 85Kcal/mole and 71Kcal/mole for the glasses of 1w/o, 2w/o, 3w/o and 4w/o addition respectively.
염산 및 불산으로 모더나이트를 처리하여 실리카/알루미나 비가 다른 일련의 시료를 만들었다. 이러한 시료에 대하여 암모니아 TPD와 피리딘 흡착으로 IR을 이용하여 산성도를 측정하고 o-xylene 반응의 활성과 이성화반응에 대한 선택성을 측정하였다. 그 결과 염산처리 시료는 실리카/알루미나 비가 증가할수록 구조알루미늄이 추출되어 산량이 감소하였으며 실리카/알루미나 비가 22인 시료가 다른 시료들보다 활성이 좋았다. 불산처리 시료는 불산처리 시 불소가 구조 중 규소원자와 결합하였으며 처리시간이 증가함에 따라 결합된 불소는 증가하였다. 이 경우의 활성은 염산처리와는 달리 알루미늄의 추출과 함께 모더나이트의 수산기가 불소로 치환되어 이로 인하여 산점이 줄어 활성이 감소하나 불산은 규소도 추출하므로 표면을 파고들어 새로운 면이 노출되어 산점이 형성되고 이 산점은 증가된 결합불소의 영향을 받아 강해지면서 활성이 다소 증가하였다.
AlN thin films were deposited on p-type Si(100) substrates by RF magnetron sputtering method. This study showed the change of the preferential orientation of AlN thin films deposition with the change of the deposition conditions such as sputtering pressure and Ar/N2 gas ratio in chamber. It was identified by X-ray diffraction patterns that AlN thin film deposited at low sputtering pressure has a (002) orientation, however its preferred orientation was changed from the (002) to the (100) orientation with increasing sputtering pressure. Also, it was observed that the properties of AlN thin films such as thickness, grain size and surface roughness were largely dependent on Ar/$N_2$ gas ratio and a high quality thin film could be prepared at lower nitrogen concentration. AlN thin films were investigated relationship between preferential orientation and deposition condition by using XRD, FE-SEM and PFM.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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