• 제목/요약/키워드: alumina-N

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깁사이트를 이용한 고기능 세라믹 촉매담체의 제조 (Preparation of High-capacity Ceramic Catalytic Support from Gibbsite)

  • 박병기;서정권;이정민;서동수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.245-251
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    • 2002
  • 깁사이트의 급속 열분해 산물인 비정질 알루미나로부터 γ-alumina bead를 제조하고, 이를 21.87%의 질산($HNO_3$)과 28.57%의 초산($CH_3COOH$)을 혼합한 용액에 침적시킨 다음 200$^{\circ}$C 온도로 3시간 수열처리하여 결정의 변화, 기공특성, $N_2$ 흡/탈착 등온선, 기계적강도 및 내열특성 등을 조사하였다. 0.1∼0.3${\mu}$m 크기의 침상 및 판상 의사베이마이트 결정은 같은 결정구조를 갖는 1∼2${\mu}$m 길이의 침상형 베이마이트 결정으로 변했고, 이를 통해 ${\gamma}$-alumina와 베이마이트 사이에는 수열반응에 기인한 가역적 상 변화가 발생한다는 사실을 알 수 있었다. 수열처리 전 ${\gamma}$-alumina bead에 비해 $N_2$ 흡착 용량이 450㎖/g에서 670㎖/g으로 증가하였고, 100∼1000${\AA}$ 범위의 기공부피는 0.15㎖/g에서 0.77㎖/g으로 증가하였으며, 기계적 강도가 1.4MPa에서 2.2MPa로 증가하였다. 또한 40vol%의 수증기를 포함한 1000$^{\circ}$C의 고온에서도 100∼1000${\AA}$ 범위의 기공을 유지하며 ${\theta}$-alumina 결정구조를 유지하는 높은 내열저항을 나타내었다.

Oxynitride의 첨가에 의한 알루미나의 소결 (Sintering of Alumina in the Presence of Oxynitride Additives)

  • 배원태;김해두
    • 연구논문집
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    • 통권30호
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    • pp.111-119
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    • 2000
  • Y-Si oxide 및 oxynitride를 소결 조제로 첨가하여 질소를 함유하는 액상이 알루미나의 소결에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. $1400^{\circ}C$에서 하소된 소결 조제의 주 결정상은 $Y_2$$O_3$$SiO_2$의 반응에 의하여 생성된 $\alpha$-$Y_2$ $Y_2$$O_7$이며, N의 함량이 높은 Si-40N은 $\alpha$-$Y_2$$O_3$와 함께 Y-N apatite가 생성된다 소결과정에서 소결 조제로 알루미나의 일부와 반응하여 액상을 형성하며, 알루미나는 액상에 의하여 소결이 촉진된다. SEM으로 미세구조를 관찰한 결과 산화물 소결조제(Si-0N)를 첨가한 알루미나는 균일한 입자성장을 보이지만 oxynitride 소결소재(Si-20N 및 Si-40N)를 첨가한 알루미나는 비정상 입자성장을 일으켜 bimodal 구조를 나타내었으며, N의 함량이 높을수록 비정상 입자성장은 심하게 나타났다. 질소의 함량이 높은 Si-40N 조성의 소결 조제를 첨가한 알루미나는 bloating이 나타나며, 이것은 액상에 녹지 않는 과잉의 질소가 방출되기 때문이다.

복합 TiN-Al2O3 합성과 수소투과도 특성 평가 (Composite TiN-Al2O3 Syntheses and Hydrogen Permeability Characteristics Evaluation)

  • 조경원;이영환;한정흠;유제선;홍태환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제31권2호
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    • pp.177-183
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    • 2020
  • To utilize hydrogen energy, high-yield, high-purity hydrogen needs to be produced; therefore, hydrogen separation membrane studies are being conducted. The membrane reactor that fabricates hydrogen needs to have high hydrogen permeability, selective permeability, heatresistant and a stable mechanical membrane. Dense membranes of Pd and Pd alloys are usually used, but these have drawbacks associated with high cost and durability. Therefore, many researchers have studied replacing Pd and Pd alloys. Dense TiN membrane is highly selective and can separate high-purity hydrogen. The porous alumina has a high permeation rate but low selectivity; therefore, separating high-purity hydrogen is difficult. To overcome this drawback, the two materials are combined as composite reclamations to produce a separation membrane with a high penetration rate and high selectivity. Accordingly, TiN-alumina was manufactured using a high-energy ball mill. The TiN-alumina membrane was characterized by X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy, and energy dispersive spectroscopy. The hydrogen permeability of the TiN-alumina membrane was estimated by a Sievert-type hydrogen permeation membrane apparatus. Due to the change in the diffusion mechanism, the transmittance value was lower than that of the general TiN ceramic separator.

Effect of Alumina Coating on Mechanical Properties of SiC Whisker Reinforced Silicon Nitrate Ceramic Composite

  • Lee, Ki-Ju;Xu, Jing-Wen;Hwang, Woon-Suk;Cho, Won-Seung
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제6권1호
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    • pp.24-28
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    • 2007
  • Alumina coated SiC whiskers were prepared by homogeneous precipitation of aluminum sulfate. The Si3N4 composites reinforced with coated SiC whiskers were fabricated by hot-pressing at $1800^{\circ}C$ for 2 h under an $N_{2}$ atmosphere of 0.1 MPa to examine the effects of coated whiskers on the mechanical properties of SiC whisker reinforced $Si_{3}N_{4}$ composite. By the addition of alumina coated SiC whiskers instead of as received ones, the fracture toughness of composite was about 6.7 $MPam^{1/2}$ which was slightly lower than as received SiC whisker reinforced composite. This result seems to be caused by the fact that the crack deflection and whisker pull-out were decreased. Thus, alumina coated SiC whiskers were considered to form relatively strong interface bond with $Si_{3}N_{4}$ matrix.

Cr이 담지 된 알루미나, SBA-15 촉매에서 n-부탄의 산화적 탈수소화 반응 (Oxidative Dehydrogenation of n-Butane over Cr Catalysts Supported on Alumina and SBA-15)

  • 신진현;신진호;조득희;고문규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권3호
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    • pp.364-369
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    • 2013
  • n-부탄의 산화적 탈수소화 반응을 위한 Cr 촉매가 연구되었다. 촉매의 제조는 메조포러스 물질인 SBA-15와 ${\gamma}$-alumina 지지체로 사용되었고 지지체의 표면 위에 Cr 산화물을 담지시키는 방법은 함침법이 사용되었고, Cr의 분산성을 높이기 위하여 구조 증진제로 Ti, Zr를 분산시킨 위에 Cr을 담지하여 특성분석 하였다. 촉매특성은 XRD, FT-IR, UV-Vis, ICPAES, SEM, TEM 등을 이용하여 분석하였다. Cr 촉매에서 넓은 표면적을 가진 지지체의 효과는 전환율에 큰 차이를 보이지 않고 Ti, Zr이 증진제로 사용된 촉매의 경우 trans-2-부텐의 선택도가 높아짐을 보였다.

Processing and Microstructure of Alumina Coated with $Al_2O_3$/SiC Nanocomposite

  • Ha, Jung-Soo;Kim, C-S.;D-S. Cheong
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 12th KACG Technical Meeting and the 4th Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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    • pp.19-22
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    • 1997
  • The surface modificaion of alumina by $Al_2$O$_3$/SiC nanocomposite coating was studied in terms of processing and microstructure. A powder slurry of 5 vol% SiC composition was dipcoated onto presintered alumina bodies and pressurelessly sintered at 1$700^{\circ}C$ for 2 h in $N_2$. The used of organic binder and plasticizer in the slurry preparation, and the control of the density of presintered alumina body were found to be necessary to avoid cracking and warping during processing. The nanocomposite coating well bonded to the alumina body with thickness about 110 ${\mu}{\textrm}{m}$. The average grain size of coating (2 ${\mu}{\textrm}{m}$) was much finer than that of alumina body (13 ${\mu}{\textrm}{m}$). Fracture surface observations revealed mostly transgranular fracture for the coating, whereas intergranular fracture for the alumina body. Some pores (about 6%) were observed in the coating layer, although the alumina body showed fully dense microstructure.

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구형의 단분산 Alumina 및 Mg-doped Alumina의 합성과 소결에 관한 연구 (Preparation of Monodispersed, Sheperical Al2O3 and Mg-doped Al2O3 Powder and Sintering Characterization of These Powders)

  • 이중윤;부재필;최상흘
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-10
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    • 1994
  • Monodispersed alumina and Mg-doped alumina fine particles were prepared by controlled hydrolysis of alkoxides. Aluminium alkoxide and magnesium alkoxide were dissolved into complex solvent which was composed of hydrophobic n-octanol and hydrophilic acetonitrile. Hydroxypropyl cellulose(HPC) was used as a dispersant for the alumina particles. The size of these prepared powders was approximately 0.3 ${\mu}{\textrm}{m}$. In the case of sintering above 100$0^{\circ}C$, most of these prepared powders were transformed to $\alpha$-alumina. The relative density of the sintered body of these prepared powders at 1$600^{\circ}C$ was 98%. The sintered body of the Mg-doped alumina powder had more uniform grain size than that of the undoped alumina podwer.

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질소 분위기에서 (NH4)[Al(edta)]·2H2O 착물으로부터 질화알루미늄 분말 및 휘스커의 합성 (Synthesis of Aluminum Nitride Powers and Whiskers from a (NH4)[Al(edta)]·2H2O Complex under a Flow of Nitrogen)

  • 정우식
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.272-277
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    • 2002
  • 전구체로 ($NH_4)[Al(ethylenediaminetetraacetate)]{\cdot}2H_2O$ 착물을 이용한 수정된 열탄소환원질화법으로 질화알루미늄(AlN) 분말과 휘스커를 합성하였다. 이 분말은 질소분위기에서 별도의 환원용 탄소를 혼합하지 않고 1200$^{\circ}$C에서 1500$^{\circ}$C까지의 온도에서 하소시킨 다름 잔류탄소를 태워 버림으로써 얻어졌다. 이 질화과정을 Al-27 마법각 스핀 핵자기공명, 적외선 분광법 및 X-선 회절법으로 연구했다. 전구체 착물은 열분해되어 ${\rho}$-알루미나와 ${\gamma}$-알루미나로 되었다가 ${\gamma}-{\alpha}$알루미나 전이없이 AlN으로 바뀌었다. ${\gamma}$-알루미나가 AlN으로 바뀌면서 분말의 형상이 유지되는 것으로 보아 이 변환과정에서의 중간체는 알루미늄이나 aluminum suboxides와 같은 기체상이 아니고, 고체상의 $AlO_xN_y$임을 알 수 있다. (0001) 사파이어를 이용하면 AlN 휘스커를 합성할 수 있다.

용융침투법으로 제조한 알루미나-유리 복합체의 내마모 특성 (Wear Behavior of Alumina-glass Composites Prepared by Melt Infiltration)

  • 이세종
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권9호
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    • pp.881-885
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    • 2003
  • 인공치관용 알루미나-유리 복합체를 in vitro 분위기인 $37^{\circ}C$) 인공타액 하에서 49N~196N의 하중조건 하에서 ball-on-disc 형태로 120rpm의 회전속도로 직경 14mm인 트랙을 $10^{6}$) 횟수까지 내마모거동을 조사하기 위하여 내마모실험을 수행하였다. 하중이 49N,98N 196N으로 증가함에 따라, 마찰계수는 0.025로 일정하였지만 마모율은 2.18${\times}$$10^{-9}$$mm^{3}$/N.m, 3.37${\times}$$10^{-9}$$mm^{3}$/N.m, 2.35${\times}$$10^{-6}$$mm^{3}$/N.m로 증가하였다. 실험결과, 알루미나-유리 복합체의 마모거동은 마모길리 44km까지 전형적인 흡착마모로 치열교정용 세라믹 브라켓으로 적합하였다.

Aluminum Iso-Propoxide에 의한 구형 알루미나 분체의 제조 (Preparation of Spherical Alumina Particle from Aluminum Iso-Propoxide)

  • 이진화;남기대;이동규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.163-170
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    • 1999
  • Spherical alumina powders were prepared by the controlled hydrolysis of aluminum iso-propoxide in a solution consisting of n-octyl alcohol and acetonitrile. As aluminum alkoxide's concentration increased, the particle size was increased and size distribution was more broad. As-prepared particle morphology was not spherical when acetonitrile volume fraction was increased over than 60%. As-prepared amorphous powders crystallized to ${\gamma}$-alumina at $1000^{\circ}C$ and converted to ${\alpha}$-alumina at $1150^{\circ}C$. The particle morphology was retain after crystallization ${\alpha}$-alumina. When aluminum iso-propoxide was used as aluminum source, the optimum preparation condition of spherical alumina was 0.1M AIP, 0.2M H2O, $0.1g/{\ell}$ HPC with a volume fraction (1/1) of the n-octyl alcohol/acetonitrile, 10min of reaction time and 30min of aging time.