The effects of drying temperature on the microstructure of porous W fabricated by the freeze-casting process of tert-butyl alcohol slurry with WO3 powder was investigated. Green bodies were hydrogen-reduced at 800℃ for 1 h and sintered at 1000℃ for 6 h. X-ray diffraction analysis revealed that WO3 powders were completely converted to W without any reaction phases by hydrogen reduction. The sintered body showed pores aligned in the direction of tert-butyl alcohol growth, and the porosity and pore size decreased as the amount of WO3 increased from 5 to 10vol%. As the drying temperature of the frozen body increased from -25℃ to -10℃, the pore size and thickness of the struts increased. The change in microstructural characteristics based on the amount of powder added and the drying temperature was explained by the growth behavior of the freezing agent and the degree of rearrangement of the solid powder during the solidification of the slurry.
The synthesis of porous W by freeze-casting and vacuum drying is investigated. Ball-milled WO3 powders and tert-butyl alcohol were used as the starting materials. The tert-butyl alcohol slurry is frozen at -25℃ and dried under vacuum at -25 and -10℃. The dried bodies are hydrogen-reduced at 800℃ and sintered at 1000℃. The XRD analysis shows that WO3 is completely reduced to W without any reaction phases. SEM observations reveal that the struts and pores aligned in the tert-butyl alcohol growth direction, and the change in the powder content and drying temperature affects the pore structure. Furthermore, the struts of the porous body fabricated under vacuum are thinner than those fabricated under atmospheric pressure. This behavior is explained by the growth mechanism of tert-butyl alcohol and rearrangement of the powders during solidification. These results suggest that the pore structure of a porous body can be controlled by the powder content, drying temperature, and pressure.
사용후 핵연료내 우라늄 및 초우란원소를 회수하는 파이로프로세싱 공정에서 배출되는 금속염화물계 방사성 폐기물은 높은 휘발특성과 붕규산계 유리와의 낮은 상용성으로 인해 고화처리가 쉽지 않은 폐기물이다. 이를 위해, 본 연구에서는 고화처리의 한 방법으로 탈염화 반응을 통한 고화체제조 개념을 채택하였다. 솔젤법을 이용하여 탈염화물질, $SiO_2-Al_2O_3-P_2O_5$ (SAP)을 합성하였으며 이를 이용하여 탈염화 반응거동 반응생성물의 고형화 특성을 조사하였다. LiCl계 폐기물과 달리, LiCl-KCl폐기물의 반응은 두 개의 온도범위에서 반응이 진행되며, $400^{\circ}C$의 경우에는 LiCl이, 약 $700^{\circ}C$에서는 KCl이 주로 반응하는 것으로 확인되었다. 여러 가지 반응실험을 통하여 LiCl-KCl의 탈염화 반응에 가장 적합한 물질은 SAP 1071 (Si/Al/P=1/0.75/1 in molar)인 것으로 확인되었다. 4가지 종류의 고형화 실험을 통하여 고화체의 bulk shape과 densification은 SAP/Salt의 비에 영향 받는 것을 확인하였다. 제조된 고형화 시료는 Product Consistency Test-A법을 이용하여 기본적인 내구성을 평가하였다. 본 연구는 $SiO_2$, $Al_2O_3$, $P_2O_5$로 이루어진 탈염화 물질을 이용하여 반응특성과 고형화 특성에 대한 기본적인 정보를 제공하였으며, 이와 같은 실험을 통하여, 본 연구에서 제안된 탈염화 고화처리방법이 휘발특성이 높고 기존 유리매질과 상용성이 낮은 금속염화물계 폐기물에 적용이 가능함을 확인하였다.
본 연구에서는 현장잔토를 활용할 수 있고 다짐이 불필요하여 관로공사에 유용한 경량기포혼합토를 지중매설관의 뒷채움재로 이용할 경우 관로의 거동을 조사하기 위하여 시험시공을 실시하고 계측결과를 분석하였다. 동시에 동일한 조건의 새만금 준설토사 뒷채움 시공결과와 비교하였다. 연직토압의 경우 경량기포혼합토 뒷채움 시 준설토사 대비 초기 슬러리 상태에서 25.6% 가량 저감되었고 양생 후에는 준설토사 토압의 10% 이내에 불과하였다. 준설토사 뒷채움 시에는 경량기포혼합토 대비 수평토압의 경우 3.6배 이상, 연직 및 수평변위는 각각 3.2배와 2.6배 가량의 차이를 나타내어 경량기포혼합토의 토압 및 변위저감 효과가 우수한 것으로 나타났다. 매설관 상반부에서 측정된 응력의 경우 토사 뒷채움 시 대체로 압축응력이 발생한 반면, 경량기포혼합토를 타설한 경우 초기 슬러리 상태에서 발생한 부력으로 인하여 고정된 양단부를 지점으로 부(-)의 모멘트가 발생함으로써 상반부에 인장응력이 발생하는 결과를 얻었다. 결론적으로, 새만금에서 준설된 토사를 이용한 경량기포혼합토는 인근 개발지에서 매설관 뒷채움재로 활용하는데 있어 준설토사와 비교하여 매우 우수한 재료이나 타설 시 부력에 대한 대책이 필요하다.
The high-temperature stability of Mg-8.0Zn-1.6Y (wt.%) alloys upon the addition of Ca has been investigated by characterizing the ignition temperature, microstructure, tensile and creep properties. The ignition temperature increases with an increase in the Ca content, indicating that an addition of Ca enhances the ignition resistance of the Mg-Zn-Y alloy. The as-cast microstructures of all tested alloys mainly consisted of the dendritic α-Mg matrix and I-phase (Mg3Zn6Y) at the grain boundaries. In the Ca-added Mg-8.0Zn-1.6Y alloys, the Ca2Mg6Zn3 phase forms, with this phase fraction increasing with an increase in the Ca contents. However, a high volume fraction of the Ca2Mg6Zn3 phase rather deteriorates the mechanical properties. Therefore, a moderate amount of Ca element in Mg-8.0Zn-1.6Y alloys is effective for improving the tensile and creep properties of the Mg-Zn-Y alloy. The Mg-8.0Zn-1.6Y-0.3Ca alloy exhibits the highest tensile strength and the lowest creep strain among the alloys investigated in the present study. The creep resistance of Mg-Zn-Y-Ca alloys depends on the selection of the secondary solidification phase; i.e., when Ca2Mg6Zn3 forms in an alloy containing a high level of Ca, the creep resistance deteriorates because Ca2Mg6Zn3 is less stable than the I-phase at a high temperature.
본 연구에서는 초산과 가열로 연화된 다시마의 유연조직을 유지하기 위하여 친수성이 강한hydrocolloid를 사용, 저장 중 연화 안정성, 열 용융 특성 및 점성, 관능성 등의 변화를 검토하였다. 그 결과 Avrami equation에서 고화속도상수는 carrageenan이 0.05로 가장 작게 나타났으며 저장기간 동안 연화 다시마 paste의 경도는 carrageenan의 경우는 저장 2일후에 거의 변화를 보이지 않았다. 또 경도속도는 carrageenan이 0.28 kg/mm/day로 가장 작게 나타났다. 연화 다시마 paste의 열용융 신전성(伸剪性)은 carrageenan이 가장 좋은 것으로 나타났으며 유동특성은 rheopectic을 나타내었다. 특히 carrageenan은 경시적인 점성 변화가 가장 적게 일어났으며 유의차(p<0.05)를 나타내었다. 연화 다시마의 L, a, b값의 변화는carrageenan의 경우 다른 것과 유의차를 보였으며(p<0.05) 색깔 선호도, 냄새, 응집성, 연화 정도, 가공 접합성, 그리고 전반적인 기호성 등은 carrageenan이 가장 좋은 것으로 나타났다. 결론적으로 친수성 hydrocolloid의 사용은 연화 다시마 Paste의 품질과 저장 안정성에 좋은 영향을 미치고 그 중 carrageenen이 연화 안정성에 가장 좋은 것으로 나타났다.
견층을 자연 건조하므로써 변성을 받지 않은 시료에 대하여 Bacillus licheniformis 단백질 분해 효소 정련과 비누 정련의 특성을 비교하기 위하여 널리 사용되고 있으며 용해할 때 비교적 피브로인에 대한 degradation이 적은 두가지 용해볍으로 용해한 견 피브로인 수용액에 대하여 분자 구조상의 차이가 있는지를 구명하고져 실험한 결과는 다음과 같다. 1. 견 피브로인 수용액의 편광 현미경으로 관찰한 결과 구정은 관찰되지 않았으나 나뭇잎 모양의 피브릴 구조가 나타났고 전자 현미경으로 관찰한 결과 구정의 크기는 30~120mm 정도였으며 정련 방법과 견 피브로인을 용해하는 방법에 따른 차이는 없었다. 2. 견 피브로인 수용액의 점도 측정 결과 비누 정련견 피브로인 수용액보다 효소 정련 견 피브로인 수용액의 intrinsic viscosity가 낮았다. 3. 견 피브로인 수용액에 대한 전기 영동 시험 결과 약 20kd에서 small submit와 50kd 이상에서 large subunit에 해당하는 폭 넓은 band가 나타났으며 정련 방법에 따른 차이는 없었다. 4. 견 피브로인 수용액을 냉동 건조한 분말에 대한 열 분해 온도는 비누 정련 견사와 효소 정련 견사간에 차이가 없었고 용해 방법에 따른 열 분해 온도는 cupric hydroxide-ethylene diamine법으로 용해하였을 때 조금 낮았다. 5. 견 피브로인 수용액을 송풍 건조한 시료에 대한 IR spectrum은 silk II형과 silk I형이 복합되어 나타났으며 정련 방법은 다른 차이가 없었다.
We investigated the effects of Al and Mg on the microstructure and hardness of the coating layer of galvanized steel sheets, by thermodynamic calculations, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and Vickers hardness tests of Zn-0.2Al, Zn-6Al-2Mg, and Zn-10Al-5Mg coating layers. Regardless of the alloy composition of the galvanizing bath, a Fe-Al layer was observed between the coating layer and steel sheet. The Zn-0.2Al coating layer consists of major h.c.p. Zn phase and minor f.c.c. Al phase. The fraction of f.c.c. Al phase (containing a significant amount of Zn) of the coating layer increases with increasing the chemical composition of Al of the galvanizing bath. The h.c.p. MgZn2 phase was formed in the Al/Mg-containing Zn-6Al-2Mg and Zn-10Al-5Mg coating layers, forming Zn-Al-MgZn2 eutectic microstructure. The primary MgZn2 phase was additionally formed in the Zn-10Al-5Mg coating layers containing high concentrations of Al and Mg. The Vickers hardness values of Zn-0.2Al, Zn-6Al-2Mg, and Zn-10Al-5Mg coating layers were 59.1 ± 1.2 HV, 161.2 ± 5.7 HV, and 215.5 ± 40.3 HV, respectively. The addition of Al and Mg increased the hardness of the coating layer by increasing the fraction of the Al phase (containing Zn) and MgZn2 intermetallic compound, which were harder than the Zn phase.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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