• 제목/요약/키워드: Thermal gravimetric analysis(TGA)

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바이오디젤 혼합물의 함량변화에 따른 열적 특성에 대한 실험적인 연구 (Experimental Study on the Thermal Characteristics According to the Content Change of Biodiesel Mixture)

  • 김주석;고재선
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.532-544
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    • 2023
  • 연구목적: 신규로 사용되는 바이오연료를 기존 연료와 혼합하여 사용하는 경우 발생하는 위험성과 물성 변화를 열분석 방법(DSC, TGA)을 사용하여 화학 화재의 원인물질의 위험성을 확인하고, 평가할 방법과 그에 따른 물질의 위험성 관련 데이터를 확보함으로써 화재 원인 감식과 감정에 활용하기 위함이다. 연구방법: 본 실험에 사용된 연구 방법으로는 시차주사열량계(DSC : Differential Scanning Calorimeter)에 의하여 피크의 위치, 모양, 개수, 피크의 면적으로부터 열량 변화의 정량적인 정보를 통하여 열유속 차이(Difference in heat flux)를 측정하였고, 열중량분석(TGA : Analyzer)을 시행함으로써 특정한 온도에서 분해열 등에 의해 발생한 무게 변화를 연속적으로 측정하였다. 연구결과: 먼저 열 유속의 그래프에서 물질의 끓는점과 물질이 가지고 있는 고유 특성치 또는 분해에 필요한 에너지를 확인할 수 있다. 둘째 바이오디젤의 함량이 증가할수록 많은 피크를 확인 할 수 있었다. 셋째 비점이 낮은 물질들이 함유하고 있다는 것을 분석 결과로 확인할 수 있었다. 결론: 현재 새로운 에너지원으로 사용되고 있는 바이오디젤의 위험성을 다양한 물리·화학적 분석기법(DSC+TGA)을 통하여 사용함으로써 물질의 물적 위험성을 평가할 수 있음을 보여주었다. 아울러 본 연구의 시험방법별 차이의 비교와 실험에 대한 노하우를 축적하고 활용한다면 향후 위험물의 물성 연구와 물질 위험성 평가 연구에 있어 도움이 되리라 기대한다.

마그네슘 분진의 열분해 및 발화온도 특성 (Characteristic of Thermal Decomposition and Ignition Temperature of Magnesium Particles)

  • 한우섭;이정석
    • 한국가스학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.69-74
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    • 2013
  • 본 연구에서는 Mg분진의 분진입경과 승온속도에 따른 열분해 및 발화온도 특성을 실험적으로 조사하였다. 이를 위해 시료는 평균 입경이 서로 다른 38, 142, $567{\mu}m$의 Mg분진을 사용하였다. 실험에서는 열중량분석장치(TGA)와 IEC 61241-2-1규격에 따라 제작한 자연발화온도(MIT) 실험장치를 사용하여 실시하였다. 실험 결과 퇴적 Mg에 있어서 공기중 승온속도가 증가하면 중량개시온도는 증가하였으며, 동일한 승온속도 조건에서 입경의 증가는 발화온도의 증가로 나타났다. 또한 부유 Mg분진의 최저발화온도(MIT)는 평균 입경이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다.

철도차량용 레졸계 페놀수지의 내열특성 비교 (Fire Characteristics Comparison of Resol-type Phenolic Resin for Interial Materials of Passenger Train)

  • 이철규;이덕희;정우성
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.277-283
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    • 2004
  • The time to ignition, heat release rate characteristics and carbon monoxide yield of fiber reinforced and sandwich phenol resin were investigated with cone calorimeter. The fire characteristics of unsaturated polyester, mostly being applied to the existing passenger train, and phenolic resin were compared. Thermal gravimetric analysis(TGA) was used to monitor the degree of thermal decomposition for the phenolic resin. According to the cone calorimeter data, the time to ignition, heat release rate and CO yield was faster and higher as the external heat flux increase. Under the same heat flux, the time to ignition of sandwich type phenolic resin was shorter than that of fiber reinforced. The result of comparison between unsaturated polyester and phenolic resin was that phenolic resin was shown to have better fire resistance than that of unsaturated polyester.

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Synthesis and Physical Properties of Decylbithiophene End-Capped Oligomers Based on Naphthalene, Anthracene and Benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene

  • Jang, Sang-Hun;Tai, Truong Ba;Kim, Min-Kyu;Han, Jeong-Woo;Kim, Yun-Hi;Shin, Sung-Chul;Yoon, Yong-Jin;Kwon, Soon-Ki;Lee, Sang-Gyeong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권3호
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    • pp.618-622
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    • 2009
  • The new candidates for OTFTs, which were composed of naphthalene, anthracene, benzo[1,2-b:4,5-b’]dithiophene and 2-decylbithiophene end-capper were synthesized under Suzuki coupling reaction conditions. All of the oligomers were characterized by FT-IR, mass analysis, UV-vis, PL spectrum, cyclic voltametry (CV), differential scanning calorimetry (DSC), thermal gravimetric analysis (TGA), $^1H-NMR\;and\;^{13}C-NMR$. Investigation of physical properties showed that all of the oligomers have higher oxidation potential and good thermal stability. Especially, DBT-DtB-DBT is soluble in common solvents and suitable for low cost processing technologies.

알루미늄 나노 및 마이크로 입자의 열분해 위험성 (Pyrolysis Hazard for Nano and Micro-sized Aluminium Dusts)

  • 한우섭
    • 한국가스학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.75-80
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    • 2015
  • 나노 및 마이크로 크기의 알루미늄(Al) 분진은 매우 높은 연소열을 가지고 있어서 로켓 추진체와 폭발물 등을 제조하는 원료로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 서로 다른 크기의 입자경 (70 nm, 100 nm, $6{\mu}m$, $15{\mu}m$)을 가진 알루미늄 분진을 사용하여 열분해 위험성을 실험적으로 검토하였다. 이를 위해 열중량분석장치(TGA)를 사용하여 승온속도의 변화에 따른 열분해특성을 조사하고 입경이 다른 나노 및 마이크로 크기의 Al에서의 중량개시온도(Temperature of weight gain)로부터 발화온도를 추정하였다. 승온속도가 동일한 조건에서 Al분진의 중량개시온도는 입경이 증가할수록 또한 공기중 승온속도가 증가할수록 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 실험결과로부터 Al분진의 열분해 위험성은 분진 입자경의 증가와 함께 감소할 것으로 추정되었다.

산화조건에서 $PrCl_3$의 열적거동 (Thermal behavior of $PrCl_3$ in an oxidizing condition)

  • 은희철;양희철;조용준;이한수;김인태
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.207-212
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    • 2009
  • 본 연구에서는 산화조건하 LiCl-KCl 공융염내에서 란탄계 염화물의 하나인 $PrCl_3$의 열적거동을 살펴보았다. 먼저 산소를 주입하면서 $PrCl_3$의 열중량분석(TGA; thermogravimetric analysis)을 실시하였고, 이 때 얻어진 결과들을 바탕으로, 산소분산법을 이용하여 온도에 따른 LiCl-KCl 공융염내 $PrCl_3$의 산화실험을 수행하였다. $PrCl_3$의 열중량분석 결과에 따르면, 약 $380^{\circ}C$까지 $PrCl_3$에서 염소의 해 리가 급격하게 발생되었고 약 $600^{\circ}C$에서 $PrCl_3$가 PrOCl로 전환되는 반응이 종료되는 것으로 확인되었다. 산소분산법에 의한 LiCl-KCl 공융염내 $PrCl_3$의 열적거동은 산화조건에서 열중량분석시 나타난 $PrCl_3$의 열적거동과 유사하였고, 발생된 PrOCl은 공융염내에서 불용성 화합물로써 바닥으로 침전하였다. 산소분산법에 의한 공융염내 $PrCl_3$의 PrOCl로의 전환은 $650^{\circ}C$ 이상의 온도에서 활발하게 진행되었고, 이 때 발생되는 배기가스내 $Cl_2$의 농도분석을 통해 공융염내 $PrCl_3$의 전환상태를 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

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숯의 유해물질과 이들의 연소 중 상변화에 대한 열분석 연구 (A Thermal Study of the Harmful Chemical Species of Charcoal and Their Transformation during Combustion)

  • 윤혜온;김기현
    • 한국광물학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.101-110
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    • 2011
  • 숯은 제조 및 활용과정에서 연소를 통해 함유된 성분들을 방출한다. 연소는 숯의 화학조성뿐만 아니라 숯의 표면 물성변화를 초래하고 다른 성분을 흡착하기 쉬운 상태로 변형시키기도 한다. 본 연구에서는 국내에서 시판되는 4종 숯에 대하여 화학적, 열적안정성과 중금속 및 유기유해물질의 거동 연구를 수행하였다. 상온에서 $400^{\circ}C$까지 열중량분석(TGA)과 시차주사열량계를 이용한 연소에 따른 중량변화와 관련된 물질거동 연구를 수행하였다. TGA 분석결과 대부분 시료에서 $200^{\circ}C$ 이전 약 10% 중량이 감소하였으며, $200^{\circ}C$ 이전에 잔류유기물과 가스상 물질이 소실되는 것을 알려준다. 열분석에 의한 질량 감소는 천연숯과 인공숯에서 다르게 측정되었다. 천연숯 K1, C1 에서는 $400^{\circ}C$까지의 가열 반응결과 약 15% 중량 감소가 있었으며, 인공숯 K2, C2의 경우 약 20%의 중량 감소가 있는 것으로 검출되었다. 가열에 의한 $400^{\circ}C$ 이하 중량감소는 주요 유기물과 VOC의 소설에 기인하는 것으로 나타났다. 화학조성분석에 근거한 X-선 회절분석을 실시하였다. 분석결과 첨가제인 Ba이 $Ba(NO_3)_2$$BaCO_3$ 등의 형태로 $NaNO_3$와 함께 숯에 다량 존재하는 것으로 분석되었다.

슈퍼엔지니어링 플라스틱 기반 난연성 가발사 제조 (Preparation of Flammability Artificial Hair based on Super Engineering Plastic)

  • 최현정;공다정;윤철민;여상영
    • 한국염색가공학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.103-110
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    • 2020
  • Super engineering plastic(SEP) are applied to high performance and high value industries due to their excellent mechanical properties and high continuous operating temperature. Among them, PES and PEI are amorphous SEPs, and have the advantages of high flexibility, mechanical properties, transparency, and thermal stability. In this study, polyethersulfone(PES) and polyetherimide(PEI) fibers were manufactured to produce flame retardant artificial hair. PES and PEI fibers prepared through a melt-spinning process at a high temperature of 360 to 420℃. They are compared with commercial artificial hair by thermal gravimetric analysis(TGA), linear density, tenacity, and limited oxygen index(LOI) analysis. PES and PEI fibers have similar linear density and tenacity to commercial artificial hair, while their thermal stability and flame retardant are excellent. In particular, flame retardant was analyzed through LOI value and PES was 35.1%, which is superior to commercial artificial hair PET/Br(28.2%) and PET/P(20.2%). Therefore, PES and PEI are suitable as artificial hair for flame retardant.

마이크로파 용융삽입법을 이용한 생분해성 나노복합체의 제조 (Fabrication of Biodegradable Nanocomposite Using Microwave Melted Intercalation Method)

  • 하원조;신준식;송승욱;김준호;손세모;박성수
    • 한국환경과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.429-434
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    • 2004
  • The purpose of this study was to investigate the possibility of application of microwave energy for the fabrication of polymer/clay nanocomposite. APES/Clay nanocomposites were prepared at 13$0^{\circ}C$ for 30min with various content of clay by melt-intercalation method under classical and microwave heating source. APES/Clay samples were characterized by the means of X-ray diffractometry(XRD), thermal gravimetric analysis(TGA), and rheometric dynamic analysis(RDA). It was found that intercalated or exfoliated state was obtained in the samples according to the condition of organic modification, clay content, and heating source.

Microwave Assisted Rapid Synthesis of Novel Optically Active Poly(amide-imide)s Based on N-Trimellitylimido-L-Leucine Diacid Chloride and Hydantoin Derivatives

  • Faghihi, Khalil
    • Macromolecular Research
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    • 제12권3호
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    • pp.258-262
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    • 2004
  • We have developed facile and rapid polycondensation reactions of N-trimellitylimido-L-leucine diacid chloride 1 with eight different derivatives of hydantoin compounds 2a-h, in the presence of a small amount of a polar organic medium, such as Ο-cresol, by using a domestic microwave oven. The polycondensation reactions proceeded rapidly-they were complete within 7-9 min-to produce a series of novel optically active poly(amide-imide)s (3a-h) in high yield with inherent viscosities of 0.33-0.51 dL/g. We characterized the resulting poly(amide-imide)s by elemental analysis, thermal gravimetric analysis (DSC, TGA, and DTG), and FTIR spectroscopy, and by measuring their viscosities, specific rotations, and solubilities. All of the polymers were soluble at room temperature in polar solvents such as N ,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetrahydrofuran, and N-methyl-2-pyrrolidone.