• 제목/요약/키워드: porous ceramic ball

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볼 클레이 첨가에 따른 세라믹 다공체의 물리적 특성변화 (Effect of Additive Ball Clay on Physical Properties of Porous Ceramic)

  • 강용성;김상식
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.109-112
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    • 2014
  • 세노스피어(Cenosphere)와 볼 클레이(Ball Clay)를 이용하여 소성온도 $1,250^{\circ}C$, 소성시간 30분의 조건하에서 미세 기공을 가지며 비중이 작은 세라믹 다공체를 제조하였다. 제조된 세라믹 다공체의 평균 기공크기는 $2.5{\times}10^{-5}$ m 전후였으며, 기공이 잘 발달되었다. 세라믹 다공체의 기공율은 세노스피어 100중량비 대비 볼 클레이를 5중량비로 투입했을 때 기공율이 67.1%였다. 그러나 볼 클레이의 중량비가 20, 40, 100 증가함에 따라 기공율은 각각 58.4, 56.7, 47%로 감소하였다. 세노스피어 100중량비 대비 볼 클레이 투입량이 100중량비일 때, 세라믹 다공체의 겉보기 밀도는 $1.04g/cm^3$로 볼 클레이 5중량 값인 $0.51g/cm^3$ 대비 약 2배 증가하였으며, 반면에 흡수율은 100% 이상이 감소하였다. 세노스피어 100중량비 대비 볼 클레이 투입량이 100중량비일 때, 세라믹 다공체의 압축강도가 30 (MPa)였으며, 볼 클레이 5중량비 대비 약 76% 이상으로 향상되었다.

Characteristics of Porous YAG Powders Fabricated by PVA Polymer Solution Technique

  • Lee, S.J.;Shin, P.W.;Kim, J.W.;Chun, S.Y.
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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    • pp.438-439
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    • 2006
  • Pure and stable YAG $(Y_3Al_5O_{12})$ powders were synthesized by a PVA (polyvinyl alcohol) polymer solution technique. PVA was used as an organic carrier for the precursor ceramic gel. The precursor gels were crystallized to YAG at relatively a low temperature of $900\;^{\circ}C$. The synthesized powders, which have nano-sized primary particles, were soft and porous, and the porous powders were ground to sub-micron size by a simple ball milling process. The ball-milled powders were densified to 94% relative density at $1500\;^{\circ}C$ for 1h. In this study, the characteristics of the synthesized YAG powders were examined.

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음용수중의 중금속흡착과 항균성용 세라믹 볼의 제조 및 특성평가 (Preparations and characteristics of the ceramic balls for heavy metals absorption and antibacterial activities in the drinking water)

  • 박춘원;박라영;박선민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.263-268
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    • 2005
  • [ $20{\sim}40nm$ ] 크기의 Ag 콜로이드가 첨가된 세라믹 볼을 이용하여 음용수중의 중금속 흡착 및 항균성에 대한 특성을 평가하였다. 다공성이 우수한 세라믹 볼을 제조하기 위한 조건은 다음과 같다. 즉, 출발원료: 85wt%의 $Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$, 바인더: 5wt%의 PVA 및 15wt%의 $\alpha-Ca_3(PO_4)_2$, 열처리온도: $1000^{\circ}C$, 반응시간: 3시간 이었다. 이와 같은 조건에서 얻어진 세라믹 볼은 비표면적이 $110m^2/g$ 이었으며, $120{\mu}m$의 기공크기와 80%의 기공율을 나타내었다. 그리고 AAS를 이용하여 음용수중의 중금속 흡착 제거율에 대한 성능시험을 행한 결과, Zn, Mn, Cu, Fe와 같은 중금속이 담지 1일 후 0.03mg/l 이하로 제거 되었으며, 침적시간 3시간 후에는 대장균이 모두 멸균되는 우수한 살균력을 나타내었다.

Polyvinyl Alcohol 폴리머 용액법으로 합성한 스포듀민 분말의 특성연구 (Characteristics of Spodumene Powders Synthesized by Polyvinyl Alcohol Solution Technique)

  • 이상진;박지은
    • 한국분말재료학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.35-40
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    • 2011
  • LAS-system ceramic powder, spodumene ($Li_2O{\cdot}Al_2O_3{\cdot}4SiO_2$), was successfully synthesized by a chemical solution technique employing PVA(polyvinyl alcohol) as an organic carrier. The PVA content affected the microstructure of porous precursor gels and the crystalline development. The optimum PVA content contributed to homogeneous distribution of metal ions in the precursor gel and it resulted in the synthesis of glass free $\beta$-spodumene powder having a specific surface area of $7.57\;m^2/g$. The agglomerated $\beta$-spodumene powders were also enough soft to grind to fine powders by a simple ball milling process. The microstructures of the densified powder compacts were strongly dependant on the minor phases of spodumene solid solution and amount of liquid phase, which were formed from the inhomogeneous precursors.

Manufacturing of Ultra-light Ceramsite from Slate Wastes in Shangri-la, China

  • Li, Zhen;Zhang, Haodong;Zhao, Pengshan;He, Xiaoyun;Duan, Xiaowei
    • 한국세라믹학회지
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    • 제55권1호
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    • pp.36-43
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    • 2018
  • The physical and chemical analyses of mineral waste such as moisture content, water absorption, freezing-thawing resisting sexual, chemical composition and crystal structure were investigated. In the technological process of crushing, screening, molding, drying, preheating, sintering and cooling, many parameters were changed to eliminate the influence of freeze thaw stability and the ball billets were processed into slate ceramsites eventually. Adopting orthogonal experiment and range analysis, the optimal technology parameters were confirmed as preheating temperature of $300^{\circ}C$ for 25 minutes and sintering temperature of $1230^{\circ}C$ for 20 minutes. Slate wastes in Shangri-la could foam and expand without any additive. The ultra-light ceramsite could be directly used as building aggregate, since the analysis results of its leaching toxicity were eligible. Besides, effects of sintering temperature on physical property and crystal phase were also explored in this study.

천연섬유질과 다공성 세라믹볼을 심재로 사용한 복합단열재의 물성 (Physical Properties of Insulating Composite Materials Using Natural Cellulose and Porous Ceramic Balls as a Core Materials)

  • 황의환;조성준;김진만
    • 공업화학
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    • 제22권5호
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    • pp.501-507
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    • 2011
  • 친환경 복합단열재를 개발하기 위하여 천연섬유질과 다공성 세라믹볼을 심재로, 활성황토를 결합재로 사용하였다. 물/결합재비 및 심재/결합재비를 다양하게 변화시켜 공시체를 제작하였으며, 공시체의 제 물성을 조사하기 위하여 압축강도, 휨강도, 흡수성, 내열수성, 세공분석, 열전도율 및 SEM에 의한 미세조직 관찰을 실시하였다. 그 결과 최대 압축강도는 물/결합재비와 심재/결합재비에 따라 다양하게 나타났으나 휨강도는 심재/결합재비가 증가될수록 물/결합재비에 관계없이 높게 나타났다. 내열수성시험 후에 측정한 압축 및 휨강도는 내열수성시험 전에 측정한 값에 비하여 압축 및 휨강도 모두 현저하게 저하되었다. 내열수성시험 후에 측정한 세공분석에서 결합재의 수화반응이 촉진됨으로서 세공의 평균직경, 총세공량 및 공극률은 감소되었으나 밀도는 증가되었다. 열전도율은 심재/결합재비가 증가될수록 낮아졌다. 복합단열재의 단열성과 기계적강도가 우수하여 실용화에 문제가 없는 것으로 평가되었다.

A Comparison of Efficiency of Decolorizing Rhodamine B using Lab-Scale Photocatalytic Reactors : Slurry Reactor, IWCR and PFBR

  • Na, Young-Soo;Lee, Tae-Kyung;Lee, Song-Woo;Lee, Chang-Han;Kim, Do-Han;Park, Young-Seek;Song, Seung-Koo
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제10권S_4호
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    • pp.157-164
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    • 2001
  • The performance of fluidized-bed reactor with Photomedia, immobilized TiO$_2$ onto the porous ceramic ball using a sol-gel method has been studied in this work. A simple model substrate, dilute Rhodamine B (RhB), was decolorized at room temperature. For the purpose of comparison, the slurry reactor and the Inner Wall Coated Reactor (IWCR) were used. The aim of this work was to develop the photocatalytic fluidized bed reactor (PFBR) through contrasting the photodegradability of various reactors such as the TiO$_2$slurry reactor, the inner-wall coated reactor (IWCR). In this study, the RhB was decolorized in three types of reactor. Even though the reaction rate constant of PFBR was lower than that of slurry reactor, PFBR had the advantages of preventing the wash-out of photocatalyst, so it can be operated continuously.

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알루미나-유리 복합체용 글래스의 조성에서 $CeO_2$의 함량변화가 강도에 미치는 영향 (EFFECT OF $CEO_2$ ADDITION IN GLASS COMPOSITION ON THE STRENGTH OF ALUMINA-GLASS COMPOSITES)

  • 이화진;송광엽;강정길
    • 대한치과보철학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.595-605
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    • 2000
  • Dental ceramics have good aesthetics, biocompatibility, low thermal conductivity, abrasion resistance, and color stability. However poor resistance to fracture and shrinkage during firing process have been limiting factors in their use, particularly in multiunit ceramic restorations. A new method for making all-ceramic crowns that have high strength and low processing shrinkage has been developed and is referred to as the Vita In-Ceram method. This study was performed to investigate the effect of $CeO_2$ addition in borosilicate glasses on the strength of alumina-glass composites. Porous alumina compacts were prepared by slip casting and sintered at $1,100^{\circ}C$ for 2 hours. Dense composites were made by infiltration of molten glass into partially sintered alumina at $1,140^{\circ}C$ for 4 hours. Specimens were polished sequentially from #800 to #2000 diamond disk. and the final surface finishing on the tensile side was received an additional polishing sequence through $1{\mu}m$ diamond paste. Biaxial flexure test was conducted by using ball-on-three-ball method at a crosshead speed of 0.5mm/min. To examine the microstructural aspect of crack propagation in the alumina-glass composites, Vickers-produced indentation crack was made on the tensile surface at a load of 98.0 N and dwell time of 15 sec, and the radial crack patterns were examined by an optical microscope and a scanning electron microscope. The results obtained were summarized as follows; 1. The porosity rates of partially sintered alumina decreased with the rising of firing temperature. 2. The maximum biaxial flexure strength of 423.5MPa in alumina-glass composites was obtained with an addition of 3 mol% $CeO_2$ in glass composition and strength values showed the aspect of decrease with the increase of $CeO_2$ content. 3 The biaxial flexure strength values of alumina-glass composites were decreased with rising the firing temperature. 4. Observation of the fracture surfaces of alumina-glass composites indicated that the enhancement of strength in alumina-glass composites was due to the frictional or geometrical inter-locking of rough fracture surfaces and ligamentary bridging by intact islands of materials left behind the fracture front.

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다공성 $ZrTiO_4$ 재료의 제조 및 특성 (Fabrication and characteristics of porous ceramics from $ZrTiO_4$ based ceramic material)

  • 허근;명성재;이용현;전명표;조정호;김병익;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.5-9
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    • 2008
  • 코디어라이트는 낮은 열팽창계수를 가지나, 디젤 배기가스 담체로써 사용하기에는 기계적 강도가 낮고, 황에 대한 내산성이 취약한 문제를 가지고 있다. 본 연구에서는 $SiO_2,\;Al_2O_3$, MoOx, $Cr_2O_3$$Nb_2O_5$가 첨가된 $ZrTiO_4$의 물성을 XRD, SEM, UTM 및 열팽창계수 측정 장치를 사용하여 측정하고 분석하였다. $ZrTiO_4$$TiO_2$$ZrO_2$를 출발원료로 볼빌에서 혼합한 후 $1240^{\circ}C$ 이상의 온도에서 3시간 하소함으로써 monoclinic 구조로 합성되었다. 꺽임강도 및 열팽창계수 측정용 시편은 $ZrTiO_4$와 첨가제를 혼합 성형하고, $1300^{\circ}C$에서 3 시간 소성함으로써 얻어졌다. 소결된 시편의 기공율은 첨가제의 함량이 5%로 증가함에 따라 첨가제의 종류에 관계없이 감소하였으나, 첨가제의 함량이 10% 로 증가하면 기공율은 포화되었다. 꺾임강도는 $Al_2O_3$를 5, 10 wt% 첨가 시 큰 폭으로 증가하였으나, 나머지 첨가제에 대해서는 꺾임강도가 감소하였다. $ZrTiO_4$의 열팽창계수 $(1000^{\circ}C)$$Nb_2O_5$를 제외하고는 첨가제가 증가할수록 계속적으로 감소하였으며, 특히, $SiO_2$가 첨가된 경우 가장 낮은 열팽창계수를 나타내었다.

습식법을 이용한 고체산화물 연료전지용 세라믹 연결재 제조 특성연구 (A study on the fabrication technology of ceramic interconnect for the SOFC by wet process)

  • 이길용;김종희;송락현;백동현;정두환;신동열
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.200-200
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    • 2003
  • 고체산화물 연료전지(SOFC)에서 사용되는 연결재의 주 기능은 각 단위 셀의 연료극과 다음 셀의 공기극을 전기적으로 연결하여, 공기와 사용연료의 분리역할을 하기 위하여 사용된다. SOFC용 연결재는 다른 구성요소 소재보다, 높은 전자 전도성, 낮은 이온전도성, 우수한 기계 적강도가 요구되며, SOFC는 고온에서 작동되기 때문에, 상온에서 작동온도까지 다른 요소 소재들과 유사한 열팽창계수와 물리, 화학적으로 안정성이 요구된다. 현재 연결재 제조기술은 EVD, CVD, plasma spraying, tape casting 등 다양하게 연구되고 있으며, 본 연구는 세라믹 연결재 증착방법 중 저렴한 비용으로 대량 생산이 용이한 습식법(dip coaling)을 적용하여, 연료극 지지체식 flat-tube형 고체산화물 연료전지의 지지체를 위해 세라믹 연결재를 제조하고, 그 특성을 연구하였다. 세라믹 연결재로써 선정한 합성조성은 LaCr $O_3$에 Ca이 치환 고용된 L $a_{0.6}$C $a_{0.41}$Cr $O_3$으로 pechini법으로 합성하였다. 합성된 조성은 100$0^{\circ}C$에서 5시간 하소후 가속 Ball Milling하여 0.5$\mu\textrm{m}$의 평균입자크기를 얻을 수 있었다. XRD 상분석결과 perovskite상 (L $a_{1-x}$ Ca/x/Cr $O_3$)과 CaCr $O_4$를 얻을 수 있었다. slurry를 제조하여 막의 밀착성을 증진시키기 위해 sand blasting시킨 flat tube지지체에 진공펌프를 이용하여 소재내부와 외부의 압력차로 dip coating한 후, 140$0^{\circ}C$로 소결 하였다. coating 결과 박리현상은 없었으나, 표면과 단면의 SEM분석결과 다소 porous한 박막층이 형성되었으며, Ca이온이 지지체로 permeation되는 현상이 발생하였다. 이와 같은 결과로부터 보다 치밀한 박막생성을 위해, slurry 제조조건을 변화시켰으며, Ca이온의 migration을 막기 위해 barrier layer를 이용하였다 완전 소결된 지지체는 가스투과도와 전기전도도측정을 통하여 특성을 평가하였다.였다.다.

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