• Nuclear Engineering and Technology
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• 제15권3호
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• pp.197-206
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• 1983

핵연료로서 사용 가능한 O/U비 범위인 2.005～2.01의 이산화 우라늄의 소결체를 환원 공정을 거치지 않고 직접 $CO_2$/CO 혼합깨스 분위기에서 소결하였다. O/U비 변화가 소결속도에 미치는 영향을 소결후기에서 조사하였으며, 일정 O/U비에 있어서의 소결 온도-시간-밀도-입도 간의 관계를 나타내는 소결 다이아그램을 결정하였다. 그결과 소결분위기중의 산소분압만을 조절하여, 이론밀도의 95%이상, 평균입도 7$\mu\textrm{m}$ 이상의 소결체를 1050$^{\circ}$～120$0^{\circ}C$의 저온에서 쉽게 얻을 수 있었다. 소결후기의 결정입도의 성장속도는 D=(Kt)$^{1}$4/의 실험식에 따르고, 결정립성장에 대한 활성화 에너지는 O/U비가 2,005, 2.01, 2.10일 때 각각 75, 64, 62Kcal/mol이었다. O/U비가 변화해도 활성화 에너지는 크게 변하지 않았지만, 소결은 산소 분압의 증가에 따라 크게 증가하였다.

• 한국재료학회지
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• 제5권6호
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• pp.644-649
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• 1995

$UO_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$가연성 독물질 소결체에 미량첨가한 Al 화합물(Al(OH)$_3$, ADS(aluminium disterate), Al(OH)$_3$+ADS)이 소결성 및 미세조직에 미치는 영향을 고찰하고자 하였다. 이를 위하여 Al이 첨가된 $UO_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$압분체를 1$700^{\circ}C$, 수소 분위기에서 4시간동안 소결한 후 특성시험을 수행하였다 Al을 첨가한 $UO_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$의 소결밀도는 94% T.D.이상이였고, ADS를 이용한 Al 첨가가 개기공도 감소에 상대적으로 크게 기여하였다. 또한 Al을 첨가하면 10$\mu\textrm{m}$ 이상의 큰 기공과 1$\mu\textrm{m}$ 이하의 작은 기공은 많이 줄어들었고 첨가된 Al 화합물의 종류와는 무관하게 평균 기공크기는 2-3$\mu\textrm{m}$였다. 그리고 Al을 첨가하지 않은 소결체의 결정립은 이중 결정립 형태를 갖는 반면에 Al을 첨가하면 결정립은 균일하였다. 특히, ADS를 첨가한 소결체의 평균 결정립 크기는 4.6$\mu\textrm{m}$로 가장크게 증가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.995-999
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• 2007

저온 소결용 압전 세라믹 소결체의 치밀화에 미치는 첨가제의 영향을 조사하기 위하여 $PbZrTiO_3$(PZT) 분말을 제조하였으며, 이 PZT 분말을 이용하여 제조한 압전 세라믹스의 치밀화에 미치는 첨가제의 영향을 조사하였다. 첨가제는 $wB_2O_3-xBi_2O_3-zCuO$와 $LiBiO_2-CuO$ 두 종류가 제조되었으며 이 들 첨가제의 양을 변화 시켜 효과를 조사하였다. PZT 분말에 소결조제로서 1wt.% 의 $LiBiO_2-CuO$를 첨가하여 시편을 제조한 후, $800{\sim}1200^{\circ}C$까지의 온도 범위에서에서 소결한 결과 $900^{\circ}C$에서 최고의 소결밀도를 나타내었다. 소결된 압전체의 결정상을 분석하기 위하여 X-선회절분석을 시행하였으며, $900^{\circ}C$의 저온에서 소결한 $PbZrTiO_3$의 시편의 미세조직을 관찰하기 위하여 주사전자현미경(SEM)을 이용하였다. X-선 회절분석에서는 잘 발달된 PZT 상이 나타났으며, SEM 관찰 결과 평균입경은 $2{\sim}4\;{\mu}m$의 페로브스카이트 결정으로 균일하고 치밀한 조직을 나타내었으며, 높은 소결성은 첨가제에 의한 액상소결에 기인한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.16-24
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• 2023

미연탄을 사용하는 화력발전소에서 발생되는 석탄재는 Si, Al, Fe 성분을 포함하고 있으며, 이들 성분은 시멘트 클링커에 제조에 필요한 주요성분이다. 특히 Al, Fe 성분은 시멘트 클링커의 간극상을 형성하는 성분으로 시멘트 클링커의 소성에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 시멘트 클링커의 원료로서 다량의 석탄재를 함량별로 적용하여, 석탄재를 적용한 시멘트 클링커의 소성온도별 광물형성 과정을 확인하고자 하였다. 석탄재를 다량 적용한 시멘트 클링커는 1050~1150 ℃의 소성온도 구간에서 중간상이 생성되는 것을 확인하였고, 이는 석탄재의 함량이 증가할수록 생성량이 증가하였다. 석탄재의 첨가로 생성된 상은 1350 ℃ 이상에서 칼슘실리케아트상과 간극상으로 전환되어 소멸되는 것으로 예상된다. 시멘트 클링커의 일반적인 소성온도인 1450 ℃에서는 다량의 석탄재를 적용한 시멘트 클링커는 순수원료를 사용하여 제조한 기준 시멘트 클링커와 동등수준의 잘 발달된 광물을 형성하였다.

• 한국재료학회지
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• 제34권4호
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• pp.185-193
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• 2024

In this study, NASICON-type Li_1+XGa_XTi_2-X(PO₄)₃ (x = 0.1, 0.3 and 0.4) solid-state electrolytes for all-solid-state batteries were synthesized through the sol-gel method. In addition, the influence on the ion conductivity of solid-state electrolytes when partially substituted for Ti⁴⁺ (0.61Å) site to Ga³⁺ (0.62Å) of trivalent cations was investigated. The obtained precursor was heat treated at 450 ℃, and a single crystalline phase of Li_1+XGa_XTi_2-X(PO₄)₃ systems was obtained at a calcination temperature above 650 ℃. Additionally, the calcinated powders were pelletized and sintered at temperatures from 800 ℃ to 1,000 ℃ at 100 ℃ intervals. The synthesized powder and sintered bodies of Li_1+XGa_XTi_2-X(PO₄)₃ were characterized using TG-DTA, XRD, XPS and FE-SEM. The ionic conduction properties as solid-state electrolytes were investigated by AC impedance. As a result, Li_1+XGa_XTi_2-X(PO₄)₃ was successfully produced in all cases. However, a GaPO₄ impurity was formed due to the high sintering temperatures and high Ga content. The crystallinity of Li_1+XGa_XTi_2-X(PO₄)₃ increased with the sintering temperature as evidenced by FE-SEM observations, which demonstrated that the edges of the larger cube-shaped grains become sharper with increases in the sintering temperature. In samples with high sintering temperatures at 1,000 ℃ and high Ga content above 0.3, coarsening of grains occurred. This resulted in the formation of many grain boundaries, leading to low sinterability. These two factors, the impurity and grain boundary, have an enormous impact on the properties of Li_1+XGa_XTi_2-X(PO₄)₃. The Li_1.3Ga_0.3Ti_1.7(PO₄)₃ pellet sintered at 900 ℃ was denser than those sintered at other conditions, showing the highest total ion conductivity of 7.66 × 10^-5 S/cm at room temperature. The total activation energy of Li-ion transport for the Li_1.3Ga_0.3Ti_1.7(PO₄)₃ solid-state electrolyte was estimated to be as low as 0.36 eV. Although the Li_1+XGa_XTi_2-X(PO₄)₃ sintered at 1,000 ℃ had a relatively high apparent density, it had less total ionic conductivity due to an increase in the grain-boundary resistance with coarse grains.