• 제목/요약/키워드: Thermogravimetric apparatus(TGA)

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Oxidation Study on the Fabrication of Fe-36Ni Oxide Powder from Its Scrap

  • Yun, Jung Yeul;Park, Man Ho;Yang, Sangsun;Lee, Dong-Won;Wang, Jei-Pil
    • 한국분말재료학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.48-52
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    • 2013
  • A study of oxidation kinetic of Fe-36Ni alloy has been investigated using thermogravimetric apparatus (TGA) in an attempt to define the basic mechanism over a range of temperature of 400 to $1000^{\circ}C$ and finally to fabricate its powder. The oxidation rate was increased with increasing temperature and oxidation behavior of the alloy followed a parabolic rate law at elevated temperature. Temperature dependence of the reaction rate was determined with Arrhenius-type equation and activation energy was calculated to be 106.49 kJ/mol. Based on the kinetic data and micro-structure examination, oxidation mechanism was revealed that iron ions and electrons might migrate outward along grain boundaries and oxygen anion diffused inward through a spinel structure, $(Ni,Fe)_3O_4$.

전분 분진의 연소특성에 관한 연구 (A Study on Combustion Characteristics of Starch)

  • 김정환;현성호;이창우
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.1-5
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    • 2001
  • 전분 분말의 온도에 따른 열적 안정성을 조사하기 위하여 시차주사열량계(DSC, Differential Scanning Calorimeter) 빛 열중량 분석기(TGA, Thermogravimetric Analysis)를 이용하여 온도에 따른 발열개시 온도, 발열량 등을 조사하였으며, 자연발화 시험기를 이용하여 시료량에 따른 전분 분말의 연소특성을 시간에 따른 온도의 변화를 측정하여 연소개시시간 및 연소시 상승하는 온도를 측정함과 동시에 육안으로 연소특성을 조사하고자 하였다. 한편 자연발화 시험기 내부의 공기흐름에 따른 연소특성을 조사하기 위하여 송풍과 무풍 상태에서의 연소특성을 조사하고자 하였다. 선분 분말의 열분석 결과 승온속도가 증가할 수록 발열개시온도가 저온부로 이동하고 있으며, 발열량도 크게 증가하였다. 또한, 자연발화 실험결과 전분의 양이 증가할수록 훈소 개시온도가 낮아지고, 연소형태는 모두 훈소였다. 자연발화 시험기 내부가 송풍상태일 때 보다 무풍상태로 실험하였을 경우 훈소 개시시간이 다소 빨라지고 있으며, 발열최고온도도 크게 나타났다.

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소형 연소장치를 이용한 음식폐기물 연소 특성 연구 (A Study on the Combustion Characteristics of Food Waste Using the Experimental Apparatus for Combustibility)

  • 채종성;양승재;김석완;이재희;엄태인
    • 신재생에너지
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    • 제16권2호
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    • pp.47-53
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    • 2020
  • The amount of food waste and its water content depends on both the season and region. In particular, the water content typically varies between 73.8 wt.% and 83.3 wt.%, depending on the proportion of vegetables. Current food waste drying technologies are capable of reducing the water content to less than 10 wt.%, while increasing the heating value. Ongoing studies aim to utilize dried food waste as fuel. Food waste can be used to produce solid refuse fuel (SRF) by mixing it with various solid fuels or other types of waste. The analysis of specimens is very important when considering the direct combustion of food waste or its co-firing with solid fuels. In this study, the weight reduction of specimens after burning them in a small combustor, and compared with the results of thermogravimetric analysis (TGA). The concentration of various chemicals was also measured to define the characteristics of waste generation. Performed proximate analysis, elemental analysis, TGA, combustion experiment, the heating value, and derivative thermogravimetry (DTG).

수소 가압형 기계적 합금화법을 이용한 MggTi1-(10, 20 Wt%)Ni 수소저장합금의 제조와 수소화 특성 (제 2보 : 압력-조성-등온 특성 평가) (The Fabrication of MggTi1-(10, 20 wt%)Ni Hydrogen Absorbing Alloys by Hydrogen Induced Mechanical Alloying and Evaluation of Hydrogenation Properties(Part II : Evaluation of Pressure-Composition-Isotherm Properties))

  • 홍태환;김경범;김영직
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.270-278
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    • 2002
  • Mg and Mg alloys are attractive hydrogen storage materials because of their lightweight and high absorption capacity. Their range of applications could be further extended if their hydrogenation properties and degradation behavior could be improved, The main emphasis of this study was to find an economic manufacturing method for Mg-Ti-Ni-H systems, and to investigate their hydrogenation properties, In order to examine hydrogenation behavior, a Sieverts type automatic pressure-composition-isotherm(PCI) apparatus was used and the experiments were performed at 423, 473, 523, 573, 623 and 673K. The results of thermogravimetric analysis(TGA) reveal that the absorbed hydrogen contents are around 2.5 wt% for ($Mg_9Ti_1$)-10 wt% Ni. With increased Ni content, the absorbed hydrogen content decreases to 1.7 wt%, whereas the dehydriding starting temperatures are lowered by some 70-100K. The results of PCI on ($Mg_9Ti_1$)-20 wt% Ni show that its hydrogen capacity is around 5.3 wt% and its reversible capacity and plateau pressure are also excellent at 523K and 573K. In addition, the reaction enthalpy, $\Delta$HD.plateau, is $30.6{\pm}5.7kJ/molH_2$.

Analysis of the Microstructure and Oxidation Behavior of Some Commercial Carbon Fibers

  • Kim, Dae-Ho;Kim, Bo-Hye;Yang, Kap-Seung;Bang, Yun-Hyuk;Kim, Sung-Ryong;Im, Hun-Kook
    • 대한화학회지
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    • 제55권5호
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    • pp.819-823
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    • 2011
  • The relationship between the microstructure, mechanical properties, and oxidation behavior of pitch-, polyacrylonitrile (PAN)-, and Rayon-based carbon fibers (CFs) has been studied in detail. Three types of carbon fiber were exposed to isothermal oxidation in air and the weight change was measured by thermogravimetric analyzer (TGA) apparatus. After activation energy was gained according to the conversion at reacting temperature, the value of specific surface area and the surface morphology was compared, and the reaction mechanism of oxidation affecting development of pores of carbon fibers was examined. This study will lead to a new insight into the relationship between the microstructure and mechanical properties of carbon fibers.

산화주석을 함유한 열경화성 액정 에폭시의 열적 특성에 관한 연구 (Research of Thermal Properties for Liquid Crystalline Epoxy Composites with Tin Oxide Filler)

  • 현하늘;조승현
    • Composites Research
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    • 제33권1호
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    • pp.25-29
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    • 2020
  • Diglycidyl ether of 4,4'-biphenol을 기지로 사용하고, tin(IV) oxide를 filler로, sulfanilamide를 경화제로 사용하여 액정성 열경화성 에폭시 기반 복합재료를 제작하였다. TGA와 LFA를 이용하여 3.0-7.0 wt%의 tin(IV) oxide를 분산시켜 제작한 복합재료의 열적 거동을 조사한 결과, 열분해 활성화 에너지와 열전도성이 filler의 첨가량에 비례하는 것으로 나타났다.

Effects of Borane-Pyridine Complex on Mesophase Formation from Decant Oil

  • Han, Dong-Yun;Moon, Sook-Young;Lim, Yun-Soo
    • Carbon letters
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    • 제5권3호
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    • pp.113-117
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    • 2004
  • The mesophase pitch was prepared by adding 1~10 wt% of the borane-pyridine complex (BPC) to decant oil. It was prepared in a reactor held at $450^{\circ}C$ for 2 h in $N_2$ atmosphere. The mesophase pitches were analyzed using thermogravimetric analyzer (TGA), melting point apparatus, X-ray diffraction (XRD) and polarized optical microscope. The coke yield, softening point, toluene insoluble, density and content of anisotropy in the mesophase pitches were increased with BPC contents. The XRD profiles did not show any effect of addition of BPC on the formation of mesophase pitch, while the crystallinity of mesophase pitches was increased when the materials were heat treated with boron compound.

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점화에너지 변화에 따른 쌀겨분진의 폭발 거동에 관한 연구 (Study on Explosion Behavior of Air-born Rice Bran Dusts according to Ignition Energy)

  • 김정환;김현우;현성호;백동현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.26-32
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    • 1999
  • 쌀겨분진의 연소 및 전기적 점화에너지에 의한 폭발 위험성을 조사하기 위하여 시차주사열량계(DSC, Differential Scanning Calorimeter) 및 열중량 분석기(TGA, Thermogravimetric Analysis)와 순간승압조정기를 이용하여 온도 및 전기 스파크에 따른 발열개시온도, 발열량 등을 조사하였으며, 또한 Hartman 식 측정장치를 이용하여 쌀겨분진의 폭발 위험성을 측정하고자 하였다. DSC 분석 결과 대기 분위기에서 발열량이 증가하였으며 또한 승온속도가 증가하고 입도가 미세해질수록 발열량이 증가하였고, TGA 분석 결과 입도가 미세해질수록 분해량이 증가하였다. 한편 쌀겨분진의 폭발 위험성은 입도가 감소하고 농도가 증가할수록 또한 전기적 점화에너지가 클수록 폭발압력이 증가하였으며, 전기 점화원에 인가된 전압변화에 따른 폭발압력의 변화를 조사하였고, 50/60 mesh, 1.5mg/㎤에서 약 13.5kgf/$\textrm{cm}^2$의 최대 폭발압력을 나타내었다.

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천연섬유분진의 연소특성에 관한 연구 (A Study on Combusiton Properties of Natural Fiber Dust)

  • 이창우;김정환;현성호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.3-10
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    • 1999
  • 천연섬유분진의 연소특성을 조사하고자 국내 방적공장의 집진기에서 직접 포집된 천연섬유분진을 열시차 및 열중량 분석기를 이용하여 온도에 따른 분해 특성을 조사하였고, 자연발화 시험기를 이용하여 시료의 입도분포 및 시료량에 따른 천연섬유의 연소특성을 시간에 따른 온도의 변화로 측정하였다. 또한 자연발화 시험기 내부의 공기흐름에 따른 연소특성을 조사하고자 송풍과 무풍 상태에서의 자연발화 또는 훈소특성을 조사하였다. 열분석 결과 승온속도가 증가할수록 발열개시온도가 현저히 낮았고 발열량도 크게 증가하였다. 또한, 천연섬유 분진은 시료량과 입도가 증가할수록 발열개시온도가 낮아지고 있으며, 연소형태는 모두 훈소 상태를 보였다. 시험기 내부가 송풍상태일 때 보다 무풍상태로 실험하였을 때 발열개시온도가 약간 낮으며, 발열량도 크게 나타났다.

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티타늄 알루미나이드 합금의 산화연구

  • 이원식;이재희
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.48-48
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    • 1999
  • 티타늄 알루미나이드 합금은 이들의 강도나 고온 특성 때문에 초음속 비행기의 구조물질이나 수소를 연료로 사용하는 비행기의 엔진물질로 각광받고 있다. 그러나 티타늄 알루미나이드 합금들은 이들이 갖는 규칙적인 미세구조로 인하여 실온에서 낮은 연성을 나타내는 단점이 있다. 실온에서 낮은 연성을 갖는 티타늄 알루미나이드 합금의 단점은 텅스텐, 물리브덴, 니오비움, 탄타륨, 바나디움 등의 베타 안정화 물질들을 첨가함으로서 어느정도 극복되고 있다. 따라서 티타늄 알루미나이드 합금이 초음속 비행기의 구조 물질이나 수소를 사용하는 엔진 물질로 사용되기 위해서는 이 물질들의 산화연구가 필수적이다. 지금까지 티타늄의 산화연구에서 알루미늄이나 니오비움의 역할에 대해서는 여러 연구자들이 연구를 한 바 있다. Chaze와 Coddet는 알루미늄이 티타늄에서 산소의 용해도를 감소시키고, Chen과 Rosa는 니오비움이 티타늄에서 산화물 형성율을 낮춘다는 것을 각각 알아냈다. 그러나 지금까지 티타늄 알루미나이드의 산화연구는 충분하지 못했다. 지금까지 티타늄 알루미나이드의 산화연구에서 밝혀진 산화운동학의 내용은 가열온도와 가열시간에 따라 크게 다른 두 개 혹은 그 이상의 산화물을 갖는다는 것이다. 본 연구의 목적은 여러 가지 티타늄 알루미나이드 합금의 산화특성을 밝히는 것이다. 이를 위하여 첫 번째 실험은 실온 공기 중에서 자연적으로 산화된 여러 가지 티타늄 알루미나이드 합금들($\alpha$2,$\beta$,${\gamma}$)을 초고진공($\leq$10-11Torr)속에 넣고, 시료의 온도를 실온에서 100$0^{\circ}C$까지 변화시키면서 AES(Auger Electron Spectroscopy)와 ISS(Ion Scattering Spectroscopy)를 사용하여 각각의 온도에서 여러 가지 시료들의 표면조성을 조사했다. 두 번째 실험은 티타늄 알루미나이드 시료를 고순도 공기(hydrocarbon$\leq$0.1^g , pp m) 중에서 각각 $600^{\circ}C$에서 100$0^{\circ}C$까지 가열하여 산화시켰다. 이 시료의 산화도는 각각의 가열온도에서 가열시간을 변하시키면서 TGA(Thermogravimetric Apparatus)로 측정했다. 실온 공기중에서 자연적으로 산화된 여러 가지 티타늄 알루미나이드 합금들을 초고진공속에 넣어 100$0^{\circ}C$까지 가열한 실험에서는 이들 시료에 포함된 알루미늄의 양에 따라서 표면 조성이 크게 다른 것을 알 수 있었다. 그리고 고순도 공기 중에서 100$0^{\circ}C$까지 가열하여 산화시킨 티타늄 알루미나이드 산화물의 산화기구는 명백한 3단계 포물선 산화의 특성을 나타냈다.

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