• 제목/요약/키워드: alumina refractory

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Boehmite Gel Coating법에 의한 Kaolin으로부터 Mullite의 합성 및 그 특성 (Synthesis and Properties of Mullite from Kaolin by Boehmite Gel Coating)

  • 임병수;김인섭
    • 한국결정학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.89-96
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    • 1997
  • 본 연구는 fine ceramics의 합성법을 traditional ceramics의 합성에 적용하는 연구의 일환으로 내화재료용 mullite합성법을 개발하고자 한다. 출발원료로는 알루미나 함량이 높은 하동 kaolin 과 boehmite를 사용하였으며 합성법은 gel coating법을 사용하였다. 그 결과 1350℃에서 미반응 silica와 corundum이 존재하지 않는 단일상의 mullite를 합성할 수 있었으며 1700℃로 소성한 분말의 경우 mullite 생성율은 80%로 나타났다. 이 때 부피비중은 2.56, 흡수율은 1.9%, 상온꺽임강도는 169 MPa의 값을 나타내어 우수한 내화재료로의 활용이 가능하다고 생각된다.

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제철, 제강 및 시멘트 제조용 내화물의 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Refractories for the Iron , Steel and Cement Manufacturing)

  • 김병호;변재동
    • 한국세라믹학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.96-100
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    • 1980
  • The castable refractory, CaO.$2Al_2O_3$ is a useful alumina cement for iron, steel and cement for iron, steel and cement industries, however it is difficult to produce CaO.$2Al_2O_3$because of its high melting point(180$0^{\circ}C$) and narrow firing range. In this study, the coprecipitation method was used to produce CaO.$2Al_2O_3$ for lower temperature firing . This method involved the titration of mixed solution of calicum and aluminate which extracted from domestic kaolin with $NH4_OH$ solution under blowing $CO_2$ gas into the solution. The coprecipitate and its clacined products were analyzed by X-ray diffraction and DTA. The calcined products fired between 400 and 90$0^{\circ}C$ were amorphous, but at 100$0^{\circ}C$ the coprecipitate was converted into one compound, CaO$2Al_2O_3$. From those experimental results, it was found that we could synthesizze CaO.$2Al_2O_3$ at about 100$0^{\circ}C$ which is lower than conventional firing temperature by around 80$0^{\circ}C$. The refractoriness of this alumina cement was SK 34 and the compressive strength ( 1 day) was about 250kg/$\textrm{cm}^2$.

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용선예비처리용 $Al_2O_3-SiC-C$계 내화물 개발 (Development of $Al_2O_3-SiC-C$ Refractory for Hot Metal Pretreatment)

  • 김의호;이석한;이석향;서병길;박정민;이재옥
    • 한국세라믹학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.86-92
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    • 1986
  • As there is a growing trend to make high quality steel improving production efficiency and utilizing slag as resources the technologies of hot metal pretreatment have been progressed to meet these demands. Although mill scale $Na_2CO_3$ and CaO used as fluxes proved to be excellent agents then can severely corrode refractories such as chamotte and high alumina for torpedo or open ladle car. Thus it was considered necessary to develop new refractories which can endure suchy conditions. Desulfurization fluxes vastly used in POSCO are $CaCO_3$ and CaO Recent trials have been made by testing phenol resin bonded $Al_2O_3-SiC-C$ bricks in torpedo ladle car for hot metal pretreatment. The results showed that the life of this brick became about 1.2 times longer than that of foreign products. And the crushing strength M.O.R corrosion resistance and oxidation resistance were tested.

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Cavity Perturbation Method를 이용한 마이크로파 주파수대의 고온 유전특성 측정 연구 (Measurement of High Temperature Dielectric Property at Microwave Frequency Using Cavity Perturbation Method)

  • 김동은;정진호;이성민;김형태
    • 한국분말재료학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.455-461
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    • 2006
  • High temperature dielectric constants of the various ceramic materials have been measured using cavity perturbation method. The measurements were applied to refractory, traditional and fine ceramic powder compacts from room temperature to $1200^{\circ}C$. Calibration constant in the equation suggested by Hutcheon et al., was determined from the dielectric constants of reference specimen (teflon and alumina) at room temperature. From these results, informations on the refectory materials were obtained for the microwave kiln design and understanding of the microwave heating effects of ceramics have been improved.

비정질합금 박판 제조용 노즐 재료의 내구성평가 (Durability of Nozzle Materials for Strip Casting of Amorphous Alloys)

  • 강복현;김기영
    • 한국주조공학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.267-273
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    • 2011
  • Erosion and thermal shock resistance of several refractory materials have been investigated, which are expected to be used as nozzles in a planar flow casting equipment for amorphous alloys. The test was conducted on five materials; graphite, boron nitride, fused silica, alumina and zirconia. Test specimens were preheated and dipped into the melt of carbon steel and amorphous alloys. Some test specimens were rotated to develop high erosion and to shorten the test periods. Fused silica and boron nitride specimens showed the excellent erosion and thermal shock resistance irrespective of the kind of melt and melting atmosphere.

구조용 세라믹스의 자동차와 제조업에의 응용 (Structural Ceramics for Automobiles and Industrial Application in Japan)

  • 오카다 아키라
    • 세라미스트
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    • 제9권6호
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    • pp.7-11
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    • 2006
  • The status of structural ceramics in Japan is presented. Use of ceramics for structural components had been limited due to their brittleness, and the successful application was wear resistant parts such as thread guides and ceramic cutting tools up to around 1980. Since then, considerable work has been done for applying ceramics to mechanical parts, and automotive components made of silicon nitride were developed and commercialized in 1980s. Unfortunately, the application of silicon nitride to automotive engines is not so popular in these days. Instead, a variety of structural ceramics such as alumina, silicon carbide and zirconia have recently extended the market, and the expanded application includes vacuum process parts for manufacturing semiconductor and liquid crystal devices, refractory tubes for casting aluminum alloy, and dies for optical lens forming. In addition, cordierite honeycombs and diesel particulate filters are widely used in automobiles. In the present review, the recent application of structural ceramics to automobiles and industries in Japan is summarized.

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폐 MgO-C계 내화재의 전기로(EAF) 제강 Flux용 경소돌로마이트 대체 사용 연구 (A Study on the Replacement of a Light Burnt Dolomite with a Waste MgO-C Refractory Material for a Steel-Making Flux in Electric Arc Furnace)

  • 김현종;임종덕;김행구;왕제필
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권6호
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    • pp.44-51
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    • 2022
  • 현재 전기로(EAF) 제강 공정에서는 내화재 보호 및 탈황능 개선을 위해 MgO 함유 Flux인 경소돌로마이트를 사용하고 있으며, 탈산 효과와 동시에 Slag foaming을 통한 전력에너지를 저감시키기 위해 가탄제를 투입하고 있다. 본 연구에서는 상기 효과들을 경제적으로 달성하기 위해 폐 MgO-C계 내화재를 사용하고자 한다. 폐 MgO-C계 내화재는 현재 대부분 재활용되지 못하고 폐기되고 있는 실정이지만 다량의 MgO와 흑연 성분을 함유하고 있어 제강용 Flux로서의 효용가치가 입증되면 대량 재활용이 가능할 것으로 기대된다. 본 실험에서는 상용 EAF slag 조성을 토대로 Target 조성 범위를 설정하였다. Target EAF slag가 원만히 형성될 수 있도록 하기 위해 Flux와 함께 투입될 Pre-melt base slag를 제조하였다. Pre-melt base slag는 SiO2, Al2O3, FeO를 혼합하여 알루미나 도가니에 장입 후 1450℃에서 1시간 이상 가열하여 제조하였다. 이후 제조된 Pre-melt base slag에 혼합 Flux #2(경소돌로마이트+폐 MgO-C계 내화재+석회석)을 가하여 용융반응 시험을 수행하고 그 결과를 기존 제강 Flux에 해당하는 혼합 Flux #1(경소돌로마이트+석회석) 경우와 비교 평가하여 그 대체 가능성을 평가하였다. 신뢰성있는 평가를 도출하기 위해 XRD, XRF 및 Slag foam height, Slag basicity, 철 회수 등의 평가를 종합하였다.

저가의 $\beta$-상 분말을 사용한 질화규소의 소결 및 기계적 특성 (Sintering and Mechanical Properties of Silicon Nitride Prepared with a Low-cost Silicon Nitride Powder)

  • 박우윤;박동수;김해두;한병동
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권11호
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    • pp.987-992
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    • 2001
  • 내화물 등급의 저가 질화규소 분말을 분석 및 가공한 후, 소결조제을 첨가하여 가스압 소결하였다. 원료분말에는 다량의 free Si가 있었으며 Fe, Al, Ca등의 불순물도 각각 0.72wt%, 0.5wt%, 0.31wt%로 다량 존재하였다. 산소와 탄소의 함량도 각각 3.3wt%와 0.4wt%로 많았으며, 96%의 $\beta$-상과 4%의 $\alpha$-상으로 구성하였다. 원료 분말을 탈철처리 및 질화처리 하여 소결조제인 6wt% yttria와 2wt% alumina를 첨가하고, 1823K-2133 K의 온도 범위에서 1시간씩 소결하여 소결거동을 조사하였다. 또, 2123K에서 2시간동안 소결하여 충분히 치밀화된 소결체를 얻었다. 비교를 위하여 상용 질화규소 분말을 같이 소결하여 소결거동과 기계적 특성 등을 조사하였다. 저가의 분말을 상용 분말보다 치밀화 속도는 늦었다. 충분히 치밀화된 저가 분말의 소결체는 낮은 aspect rtio를 갖는 조대 결정립들이 다수 존재하였으며, 경도, 파괴인성, 꺽임강도, 내열 충격성 등이 상용 분말의 소결체 보다 떨어졌다.

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전산해석을 통한 키로플러스 사파이어 단결정 성장공정의 유동 및 remelting 현상 분석 (Analysis of melt flows and remelting phenomena through numerical simulations during the kyropoulos sapphire single crystal growth)

  • 김진형;박용호;이영철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.129-134
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    • 2013
  • 사파이어($Al_2O_3$) 단결정 웨이퍼는 청색 LED(light emitting diode) 제작을 위한 핵심 소재로 사용되고 있으며, 사파이어 단결정의 품질에 따라 LED의 성능이 크게 좌우하게 된다. 여러 가지 사파이어 단결정 제조방법 중 키로플러스(Kyropoulos)법은 도가니 직경에 근접한 크기로 잉곳 생산이 가능하며, 내부 전위밀도가 낮아 고품질의 대구경 사파이어 잉곳 제작이 가능하다. 키로플러스법 공정에서 용융 알루미나의 유동은 seed의 성장 형태, 도가니 및 단열재의 형상에 영향을 받으며, 유동양상에 따라 단결정 사파이어 잉곳의 품질이 좌우된다. 특히 온도구배는 hot-zone 내부의 히터 구조와 밀접한 관련이 있으므로 본 연구에서는 도가니 단위표면적당 하부와 측면 히터의 발열비율에 따른 CFD(computational fluid dynamics) 해석을 실시하고, 해석결과를 토대로 각각 용융 알루미나의 유동 및 remelting 현상에 대해 분석하였으며, 이상적인 히터 발열비율을 도출하였다.

고내화도(高耐火度) 광석광물(鑛石鑛物)의 분포(分布)와 성인(成因)에 관(關)한 연구(硏究) -전남지역(全南地域)을 중심(中心)으로- (A Study on the Genesis and Distribution of High Refractory Ore Minerals in Jeonnam Province, Korea)

  • 박홍봉;권숙문;박배영;신상은
    • 자원환경지질
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    • 제15권2호
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    • pp.89-102
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    • 1982
  • Several mines in Jeonnam produce the ores of having high SK number of refractoriness. Among those for 5 mines, this paper deals with the relationahip between SK number and mineral composition of the ore, and with the genesis of the deposits. 1. Byok-Song and Chon-Un Mine: Mineral compositions of the ores are chiastolite, chloritoid(monoclinic), kaolinite, sericite, diaspore, corundum, and quartz. The ores having SK number of 36 or 37, consist chiefly of chiastolite and diaspore and a little amount of kaolinite, sericite, corundum, chloritoid, and quartz. The ores having SK number of 33 or 34 consist of chloritoid, sericite, kaolinite, chiastolite, and diaspore. With increasing the amount of chloritoid and sericite, and decreasing the amount of diaspore and chiastolite, the SK number of the ores decreases. The deposit, originally high alumina-bearing shale of Chon-Un San formation, seems to be formed by contact metamorphism(forming of chiastolite), regional metamorphism(forming of monoclinic chloritoid), and hydrothermal replacement(forming of large crystal of diaspore veinlets). 2. Song-Sauk Mine: Mineral compositions of the ores are chiefly pyrophyllite and quartz and a little amount of kaolinite, dickite, diaspore, and pyrite. Many spherical inclusions containing in pyrophyllite deposits, consist chiefly of diaspore and kaolinite, The inclusions have the high SK number of 38. Amount of spherical inclusions is about 5 % to the whole pyrophyllite ores. The SK number of other pyrophyllite ore is less than 32. Quartz and pyrite are chief minerals lowering the SK number of the ore. The deposits have been formed by hydrothermal processes by replacing the siliceous tuff of Mesozoic age. Spherical inclusions consisting of diaspore and kaolinite, show the selective replacement of hydrothermal solutions to the materials of feldspar in tuff. 3. Seung-San Mine: Mineral compositions of the ores are chiefly kaolinite, dickite, diaspore, and quartz. But some part of the mine consists of alunite deposits. The ores having SK number of 35 or higher consist chiefly of kaolinite and diaspore and a little amount of quartz. With increasing the amount of quartz and decresing the amount of diaspore, the SK number of the ore decreases. The deposits have been formed by hydrothermal processes by replacing the siliceous tuff and quartz porphyry. 4. Wan-Do Mine: Mineral compositions of the ores are chiefly pyrophyllite and quartz. But some ore contains a little amount of diaspore, kaolinite, pyrite, and chloritoid. The ores having high SK number of 36 consist chiefly of diaspore and pyrophyllite. Pyrophyllite ore has a SK number of 32 or lower. Amount of quartz and pyrite decreases the SK number of ores in this mine. Rhyolite was replaced by the action of hydrothermal solutions forming the pyrophyllite deposits.

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