• 제목/요약/키워드: porous ceramics

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다공성 확산층을 이용한 한계전류형 지르코니아 산소센서 (Limit-current type zirconia oxygen sensor with porous diffusion layer)

  • 오영제;이칠형
    • 센서학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.329-337
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    • 2008
  • Simple, small and portable oxygen sensors were fabricated by tape casting technique. Yttria stabilized zirconia containing cordierite ceramics (YSZC) were used as a porous diffused layer of oxygen in pumping cell. Yttria stabilized zirconia (YSZ) solid electrolyte, YSZC porous diffusion layer and heater-patterned ceramic sheets were prepared by co- firing method. Limit current characteristics and the linear relationship of current to oxygen concentration were observed. Viscosity variation of the slurries both YSZ and YSZC showed a similar behavior, but micro pores in the fired sheet were increased with increasing of the cordierite amount. Molecular diffusion was dominated due to the formation of large pores in porous diffusion layer. The plateau range of limit current in porous-type oxygen sensor was narrow than the one of aperture-type oxygen sensor. However limit current curve was appeared in porous-type oxygen sensor even at the lower applied voltage. The plateau range of limit-current was widen as increasing the thickness of porous diffusion layer of the YSZ containing cordierite. Measuring temperature of $600{\sim}650^{\circ}C$ was recommended for limit-current oxygen sensor. Porous diffusion layer-type oxygen sensor showed faster response than the aperture-type one and was stable up to 30 days running without any crack at interface between the layers.

방전 플라즈마 소결법에 의한 다공성 알루미나 세라믹스의 제조 (Fabrication of Porous Alumina Ceramics by Spark Plasma Sintering)

  • 신현철;조원승;신승용;김준규
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1183-1189
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    • 2002
  • 고강도의 다공성 알루미나 세라믹을 제조하기 위하여, 기공 전구체로서 흑연을 첨가한 후, 방전 플라즈마 소결시의 제조조건을 체계적으로 조사하였다. 제조한 다공성 알루미나에 대하여, 기공률과 기공분포 및 압축강도 등을 조사하였다. 알루미나에 흑연을 10∼50 vol%까지 첨가하여 방전 플라즈마 소결법으로 1차 소결체를 제조한 후, 공기 중 흑연을 열분해시켜 최종적으로 다공성 알루미나를 제조하였다. 그 결과, 소결온도 1000${\circ}C$, 유지시간 3 min, 압력 30 MPa, 승온속도 80${\circ}C$/min, 펄스방법 12:2의 조건에서 높은 기공률의 다공성 소결체를 얻을 수 있었다. 일례로, 10∼30 vol%의 흑연을 첨가하여 제조한 다공성 알루미나의 경우, 약 50∼57%의 높은 기공률을 나타내었다. 또한, 흑연의 함량이 증가함에 따라 개기공률은 지속적으로 증가하였다. 이러한 기공특성과 흑연함량의 상호관계는 클러스터의 수와 크기에 의존하는 퍼콜레이션 모델에 의해 설명될 수 있다. 한편, 10∼30 vol%의 흑연을 첨가하여 제조한 다공성 알루미나의 경우, 55∼200 MPa의 높은 강도값을 나타내었다. 이와 같은 강도의 향상은 펄스전원에 의한 분말 입자간 방전 및 자기발열작용의 영향으로 생각된다.

Influence of SiO2 Content on Wet-foam Stability for Creation of Porous Ceramics

  • Bhaskar, Subhasree;Park, Jung Gyu;Cho, Gae Hyung;Seo, Dong Nam;Kim, Ik Jin
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권5호
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    • pp.511-515
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    • 2014
  • The thermodynamic instability of bubbles in wet-foam colloidal suspension is due to the substantial area of their gas/liquid interface. Several physical processes lead to gas diffusion from smaller to larger bubbles, resulting in a coarsening and Ostwald ripening of wet foam. This includes a narrowing of the bubble size distribution. The distribution and microstructure of porous ceramics, the adsorption free energy and Laplace pressure of $Al_2O_3$ particle-stabilized colloidal suspension, and $SiO_2$ content were investigated for tailoring the bubble size. Wet-foam stability of more than 80% is related to the degree of hydrophobicity with contact angles of $62-70^{\circ}$ achieved from the surfactant. The contact angle replaces part of the highly energetic interface and lowers the free energy of the system. This leads to an apparent increase in the surface tension (26-33 mN/m) of the colloidal suspension.

수열반응을 이용한 미생물 담체용 다공성 세라믹스의 제조 (Fabrication of Porous Ceramics for Microorganism Carrier by Hydrothermal Reaction)

  • 양성구;정승화;강종봉
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1213-1219
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    • 2003
  • 비정질알루미나에 기공형성제를 첨가하여 성형하고 수열반응, 열처리 및 수세를 통해 pellet 형태의 다공성 세라믹 담체를 제조하였다. 기공형성제는 64, 222, 405 $\mu\textrm{m}$의 평균 입경을 가지는 활성탄, 폴리머와 무기염의 변화를 두었으며, 20$0^{\circ}C$에서 24시간동안 수열반응 한 다음 $650^{\circ}C$에서 5시간동안 열처리 및 8$0^{\circ}C$에서 48시간 동안 수세하고, 결정의 생성 및 변화, 기공률, 기공의 분포 및 압축 강도를 측정하였다. 수열반응 이후 활성탄이 첨가된 시편은 boehmite로의 상전이가 이루어졌으나, 기공형성제로 폴리머 및 무기염이 첨가된 시편은 수열 반응 시 비정질알루미나의 aquohydroxy complex gel의 형성을 방해하여 boehmite 결정성장 억제를 가져왔다 활성탄을 기공형성제로 첨가하여 제조한 시편의 경우, 70% 이상의 기공률과 40kgf/$\textrm{cm}^2$ 이상의 강도를 갖는 ${\gamma}$-알루미나의 담체를 제조할 수 있었다.