• 제목/요약/키워드: Vapor phase reaction

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유리탄소의 동시증착에 의한 TRISO 피복입자의 ZrC 코팅층 미세구조와 화학양론비 제어 (Microstructure of ZrC Coatings of TRISO Coated Particles by Codeposition of Free Carbon and Control of Stoichiometry)

  • 고명진;김대종;박지연;조문성;김원주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.446-450
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    • 2013
  • TRISO coated particles with a ZrC barrier layer were fabricated by a fluidized-bed chemical vapor deposition (FBCVD) method for a use in a very high temperature gas-cooled reactor (VHTR). The ZrC layer was deposited by the reaction between $ZrCl_4$ and $CH_4$ gases at $1500^{\circ}C$ in an $Ar+H_2$ mixture gas. The amount of free carbon codeposited with in ZrC was changed by controlling the dilution gas ratio. Near-stoichiometric ZrC phase was also deposited when an impeller was employed to a $ZrCl_4$ vaporizer which effectively inhibited the agglomeration of $ZrCl_4$ powders during the deposition process. A near-stoichiometric ZrC coating layer had smooth surface while ZrC containing the free carbon had rough surface with tumulose structure. Surface roughness of ZrC increased further as the amount of free carbon increased.

FeSi$_2$박막 흘 효과의 자계의존성 (Hall Effect of FeSi$_2$ Thin Film by Magnetic Field)

  • 이우선;김형곤;김남오;서용진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.234-237
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    • 2001
  • FeSi$_2$/Si Layer were grown using FeSi$_2$, Si wafer by the chemical transport reaction method. The directoptical energy gap was found to be 0.871ev at 300 K. The Hall effect is a physical effect arising in matter carrying electric current in the presence of a magnetic field. The effect is named after the American physicist E. H. Hall, who discovered it in 1879. In this paper, we study electrical properties of FeSi$_2$/Si layer And then we measured Hall coefficient Hall mobility, carrier density and Hall voltage according to variation magnetic field and temperature, Because of important Part for it application Various phase of silicide is formed at the metal-Si interface when transition metal contacts to Si. Silicides belong to metallic or semiconducting according to their electrical and optical properties. Metallic silicides are used as gate electrodes or interconnections in VLSI devices. Semiconducting silicides can be used as a new material for IR detectors because of their narrow energy band gap.

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$FeSi_2$박막 홀 효과의 온도의존성 (Hall Effect of $FeSi_2$ Thin Film by Temperature)

  • 이우선;김형곤;김남오;정헌상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.230-233
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    • 2001
  • FeSi$_2$ Layer were grown using FeSi$_2$, Si wafer by the chemical transport reaction method. The directoptical energy gap was found to be 0.87leV at 300 K. The Hall effect is a Physical effect arising in matter carrying electric current in the presence of a magnetic field. The effect is named after the American physicist E.H. Hall, who discovered it in 1879. In this paper, we study electrical properties of FeSi$_2$/Si layer. And then we measured Hall coefficient Hall mobility, carrier density and Hall voltage according to variation magnetic field and temperature, Because of important part for it application various phase of silicide is formed at the metal-Si interface when transition metal contacts to Si. Silicides belong to metallic or semiconducting according to their electrical and optical properties. Metallic silicides are used as gate electrodes or interconnections in VLSI devices. Semiconducting silicides can be used as a new material for IR detectors because of their narrow energy band gap.

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액적 배열의 증발과 착화에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study of Evaporation and Ignition of in-line Array Liquid Droplets)

  • 김충익;송기훈
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.37-47
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    • 1999
  • 부유중인 분진의 화재 및 용기 또는 파이프의 미세한 균열에서 비산되는 가연성 액체의 분무화재의 위험성은 착화후의 고속 확산과 높은 열방출율로 인하여 매우 높은 것으로 알려졌다. 이에 대한 연구는 주로 실험적으로나 또는 거시적인 관점의 해석으로 제한되어 왔다. 본 연구는 미시적인 관점의 해석으로서 분진 및 분무를 가연성 미세 액적으로 가정하여 그의 증발과 착화에 대하여 연구하였다. 첫 단계로서 일열의 액적 배열을 계산영역으로 하여, 비정상 이차원 보존방정식들을 적용하였다. 수치해석은 일반화된 비직교 좌표계를 사용하였고, 화학반응은 Arrhenius의 법칙에 의하여 반응속도가 제어되는 일단계 반응을 고려하였다. 계산결과는 액적 주위의 온도와 반응물질의 농도분포를 시간에 따라 보여준다. 주위의 산소가 증발하는 액적의 연료와 섞이기 시작하고 착화 조건에 다다르면, 급격한 발열반응이 예혼합된 가스로부터 일어나기 시작한다. 최대온도 영역은 점차적으로 액적 표면으로 이동하며 최대온도는 착화이후 급격히 상승한다. 연료와 산소의 농도는 최대온도 영역 근처에서 최소값을 보인다. 따라서 착화순간에는 예혼합연소의 양상을 띠는 것으로 나타났다. 이후에는 예혼합 가스의 소멸로 확산연소의 양상을 띠게 된다. 액적간의 거리는 중요한 요소로서 멀리 떨어져 있는 경우부터 액적간의 거리가 가까워지면 착화지연 시간이 줄여들어 착화가 빨리 일어나는 것으로 관찰되었다. 또한 착화 후에는 최대온도 영역이 일열의 중심선으로부터 멀어지는 것으로 나타났는데 이것은 중심부근의 산소가 먼저 소모되고 외부로부터의 산소공급도 화염에 의해 차단되어 나타나는 현상이다. 이번 연구로 미세적인 착화현상에 대한 이해를 높이게 되었고 추후 복잡한 배열에 대한 연구도 가능할 것이다.

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염화알미늄 증기의 부분가수분해를 통한 알파 알루미나 나노입자 제조 (Synthesis of ${\alpha}$-Alumina Nanoparticles Through Partial Hydrolysis of Aluminum Chloride Vapor)

  • 박회경;유연석;박균영;정경열
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권5호
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    • pp.664-668
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    • 2011
  • 500 mL 교반탱크반응기 내에서 $AlCl_3$ 증기를 $H_2O$ 증기에 의해 부분 가수분해시켜 30~200 nm 크기의 $AlO_xCl_y(OH)_z$로 표시되는 구형의 알루미나 전구체 입자를 제조하였다. 반응시간, 교반속도, 반응온도가 생성된 입자의 형상, 크기 등에 미치는 영향을 조사하였다. 반응시간을 20, 60, 300 s로 변화시킨 결과 생성 입자의 형상 및 크기에 별다른 차이가 없었으며, 교반속도를 0, 300, 800 rpm으로 변화시킨 결과 0 rpm에서 입자의 크기가 최대값을 보였고, 반응온도를 180, 190, 200, $240^{\circ}C$로 변화시킨 결과 $190^{\circ}C$에서 제조된 입자의 크기가 가장 작게 나타났다. 가수분해 생성물 입자를 $10^{\circ}C$/min의 속도로 $1,200^{\circ}C$까지 가열하고 6 시간동안 하소시켜 45 nm 크기의 ${\alpha}$ 알루미나 입자를 얻었다. 하소과정에서 인접입자 사이의 소결에 의해 입자 형상이 구형에서 벌레모양으로 변환되었다. 하소온도를 $1,400^{\circ}C$로, 승온속도를 $50^{\circ}C$/min 로 증가시키고, 유지시간을 0.5 시간으로 감소시켜 급속 하소시킴으로써 인접입자의 소결을 상당히 감소시킬 수 있었다. $AlCl_3$의 가수분해 과정에서 소량의 $SiCl_4$ 또는 TMCTS(2,4,6,8-tetramethylcylosiloxane) 첨가에 의해 인접입자의 소결 방지 효과가 나타났으나, ${\alpha}$ 결정 이외에 ${\gamma}$ 결정, mullite 결정 등이 함께 생성되었다. 하소과정에서 $AlF_3$를 첨가한 결과 육각형 디스크 형상의 ${\alpha}$ 알루미나 입자가 생성되었다.

졸-겔법에 의한 Cobalt 치환된 Ba-ferrite 분말의 자기적 특성 (Magnetic Properties of Co-substituted Ba-ferrite Powder by Sol-gel Method)

  • 최현승;박효열;윤석영;신학기;김태옥
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.789-794
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    • 2002
  • 본 연구에서는 TMS[Tetramethylsilane:$Si(CH_3)_4$], $NH_3$$H2$를 이용하여 나노크기의 Si-C-N precursor 분말을 합성하기 위하여 CVC법을 이용하였으며 반응온도, TMS/$NH_3$ 비 그리고 TMS/$H_2$ 비를 변화시켰다. XRD와 FESEM 분석을 통해서 결정상과 입자의 크기 그리고 입자의 형태를 관찰하고자 하였으며, 그 결과 제조된 분말은 모든 실험 조건하에서 87∼130 nm 크기를 지닌 균일한 구형의 비정질 분말이 얻어졌다. 입자 크기는 반응온도의 감소에 따라 감소하였으며, 또한 TMS/$NH_3$, TMS/$H_2$ 비가 작아질수록 감소하였다. EA 분석 결과 제조된 분말은 Si, N, C, H로 이루어졌음을 알 수 있었으며 FT-IR를 통하여 Si-N, C-N, Si-C 결합을 가진 Si-C-N precursor 분말이 제조되었다.

이산화티탄에 의한 삼염화에틸렌의 광촉매 분해반응 (Photocatalytic Degradation of Trichloroethylene over Titanium Dioxides)

  • 이용두;안병현;임권택;정연태;이근대;홍성수
    • 공업화학
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    • 제10권7호
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    • pp.1035-1040
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    • 1999
  • 자외선 조사하에서 $TiO_2$를 촉매로 하여 trichloroethylene의 광분해반응을 행하였다. 여러 가지 $TiO_2$ 촉매의 활성을 비교하였고, 반응조건에 따른 광분해 활성을 조사하였다. 또한 빛의 세기에 따른 분해활성과 반응물에 첨가된 물의 영향을 조사하였다. 여러 가지 $TiO_2$ 촉매에서 P-25가 가장 높은 활성을 보였고, anatase형이 rutile형보다 높은 활성을 보였다. 또한 반응물의 유속이 느릴수록 또한 초기농도가 낮을수록 trichloroethylene의 분해 반응 활성은 증가하였고, 산화제로서 공기를 사용하는 것이 효과적이었다. 한편 반응물에 첨가된 물은 촉매의 활성을 감소시켰고, 빛의 세기가 증가할수록 분해 반응속도가 증가하였으나 태양광에 의해서는 분해율이 매우 낮았다. trichloroethylene의 농도가 낮을 경우에는 촉매의 활성저하가 거의 일어나지 않았다.

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Reaction of Cr Atoms with O2 at Low Pressures: Observation of New Chemiluminescence Bands from CrO2*

  • Son, Hyung-Su;Ku, Ja-Kang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권2호
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    • pp.226-232
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    • 2004
  • Ground and low-lying electronic states of Cr atoms in the gas phase were generated from photolysis of $Cr(CO)_6$ vapor in He or Ar using an unfocussed weak UV laser pulse and their reactions with $O_2$ and $N_2O$ were studied. When 0.5-1.0 Torr of $Cr(CO)_6$ /$O_2$ /He or Ar mixtures were photolyzed using 295-300 nm laser pulses, broadband chemiluminescence peaked at ~420 and ~500 nm, respectively, was observed in addition to the atomic emissions from $z^7P^{\circ}$, $z^5P^{\circ}$, and $y^7P^{\circ}$ states of Cr atoms. When $N_2O$ was used instead of $O_2$, no chemiluminescence was observed. The chemiluminescence intensities as well as the LIF intensities for those three low-lying electronic states ($a^7S_3,\;a^5S_2\;and\;a^5D_J$) showed second-order dependence on the photolysis laser power. Also, the chemiluminescence intensities were first-order in $O_2$ pressure, but the presence of excess Ar showed a strong inhibition effect on them. Based on the experimental results, the chemiluminecent species in this work is attributed to $CrO_2^*$ generated from hot ground state Cr atoms with $O_2$. The apparent radiative lifetimes of the chemiluminescent species and collisional quenching rate constants by $O_2$ and Ar also were investigated.

LPLi 시스템에서 외장형 펌프의 연료조성 및 온도에 따른 성능특성 연구 (Performance Characteristics with Various Fuel Composition and Temperature for an External Type Fuel Pump in LPLi System)

  • 남덕우;윤준규;임종한
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권5호
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    • pp.566-575
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    • 2011
  • LPG 연료공급방식은 배출가스를 저감시킬 수 있는 유용한 시스템으로 연구가 지속적으로 진행되고 있다. LPG는 경유와 휘발유보다 높은 증기압과 낮은 점도와 표면장력을 유지하므로 고무류와 화학 반응에 따른 연료펌프의 기계적인 손상으로 내구성이 저하되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 LPLi 시스템에서 유지보수의 편리함과 가격경쟁을 위해 개발된 외장형 펌프를 사용하여 LPG 연료의 조성 및 온도에 따른 특성을 평가하고자 실험을 하였다. 그 결과로서, 내장형 펌프와 외장형 펌프의 성능차이는 거의 없으며 프로판 함유율이 높고, 연료온도가 높아짐에 따라 유량은 많아지나 펌프효율은 거의 차이가 없었다. 또한 LPG 자동차 연료공급장치의 특성상 연료조성 및 온도변화에 따른 차압도 거의 일정하게 나타내었다.

Octamethylcyclotetrasiloxane를 이용한 광섬유 클래드 프리폼 형성 (Formation of Optical Fiber Preform Using Octamethylcyclotetrasiloxane)

  • 최진석;이태균;박성규;이가형;전구식;안성진
    • 한국재료학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.6-11
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    • 2018
  • There are various manufacturing processes for pure $SiO_2$ that is used as abrasives, chemicals, filters, and glasses, and in metallurgy and optical industries. In the optical fiber industry, to produce $SiO_2$ preform, $SiCl_4$ is utilized as a raw material. However, the combustion reaction of $SiCl_4$ has caused critical environmental issues, such as ozone deficiency by chlorine compounds, the greenhouse effect by carbon dioxide and corrosive gas such as hydrochloric acid. Thus, finding an alternative source that does not have those environmental issues is important for the future. Octamethylcyclotetrasiloxane (OMCTS or D4) as a chlorine free source is recently promising candidate for the $SiO_2$ preform formation. In this study, we first conducted a vaporizer design to vaporize the OMCTS. The vaporizer for the OMCTS vaporization was produced on the basis of the results of the vaporizer design. The size of the primary particle of the $SiO_2$ formed by OMCTS was less than 100 nm. X-ray diffraction patterns of the $SiO_2$ indicated an amorphous phase. Fourier-transform infrared spectroscopy analysis revealed the Si-O-Si bond without the -OH group.