고체산화물 연료전지용 밀봉재로서 전지 구성원과 열팽창계수가 유사하고 비젖음성 특성을 가지며 전지 작동온도에서 화학적 안정성을 갖는 밀봉유리를 개발하고자, BaO-Al$_2$O$_3$-La$_2$O$_3$-Ba$_2$O$_3$-SiO$_2$계 유리를 제조하여 조성 변화에 따른 열적 특성 변화와 접합후의 젖음성 및 반응성 등을 조사하였다. 유리망목 형성산화물인 B$_2$O$_3$와 SiO$_2$의 함량비 및 BaO의 망목 형성산화물(B$_2$O$_3$+SiO$_2$)에 대한 함량비 변화에 따른 유리의 열적 특성을 조사한 결과, 0.33~0.71의 B$_2$O$_3$/SiO$_2$함량비하에서 BaO/(B$_2$O$_3$+SiO$_2$)가 0.70일 때 유리의 열팽창계수는 106~111$\times$$10^{-7}$/K 이었으며 이때 연료전지 구성원인 YSZ(yttria stabilized zirconia)와의 열팽창 불일치(thermal expansion mismatch)가 가장 작았다. 또한 이러한 조성의 유리로부터 분말성형체를 제조하여 YSZ에 접합을 시도한 결과, 우수한 접합성 및 비젖음성을 확인할 수 있었으며, 800~8$50^{\circ}C$의 전지 작동온도에서 100시간까지 유지시에도 YSZ와의 계면반응이 일어나지 않음을 관찰할 수 있었다.
수계슬러리의 동결건조 공정을 이용하여 배향성 기공을 갖는 NiO-YSZ 지지체를 제조하였다. 슬러리의 동결과정에서 형성된 얼음 결정은 진공건조 과정을 거치면서 승화되어 그 자리에 기공을 형성하였으며. 열전달 방향과 속도를 조절함으로써 얼음결정의 성장을 제어할 수 있음을 알 수 있었다. 제조된 NiO-YSZ 지지체는 배향성을 가진 거대(macro) 기공과 함께 표면에는 미세기공이 존재하는 독특한 기공구조를 형성하였다. 이것은 동결과정에 있어서 성형체의 위치에 따라 얼음의 성장속도가 다르기 때문에 발생하는 현상으로 생각된다. 얻어진 다공체 표면에 YSZ 슬러리를 dip 코팅하여 막을 형성한 후 140$0^{\circ}C$에서 동시소성(co-firing)하여 다공성 NiO-YSZ 지지체의 표면에 치밀한 YSZ 막이 코팅된 bilayer 제조에 성공하였다.
New cathode materials $LaNi_{1-x}{Cu_x}{O_3}$ (typically $LaNi_{0.8}Cu_{0.2}O_3$) were synthesized using a co-precipitation method. The structure and morphology of the powders were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The composite material [$Ce_{0.8}Sm_{0.2}O_{2-\ddot{a}}$(SDC) and carbonate (${Na_2}{CO_3},{Li_2}{CO_3}$)], NiO and $LaNi_{1-x}{Cu_x}{O_3}$ were used as the electrolyte, anode and cathode, respectively. The electrochemical performance of La-Ni-Cu-O perovskite oxide at low temperatures ($400{\sim}550^{\circ}C$) was studied. The results showed that $LaNi_{0.8}Cu_{0.2}O_3$ precursor powder prepared through a co-precipitation method and calcined at $860^{\circ}C$ for 2 h formed uniform grains with diameters in the range of $400{\sim}500\;nm$. The maximum power density and the short circuit current density of the single cell unit at $550^{\circ}C$ were found to be $390\;mW/cm^2$ and $968\;mA/cm^2$, respectively.
50/50 vol% LSM-YSZ (La$_{1-x}$Sr$_{x}$MnO$_3$-yttria stabilized zirconia)의 복합공기극이 콜로이드 증착법에 의해 연마된 YSZ 전해질상에 증착되었다. 그 전극 특성은 주사전자현미경, X선회절과 임피던스 분석기에 의해 연구되어졌다. 90$0^{\circ}C$에서 공기/LSM -YSZ/YSZ/Pt/공기 셀에 대해 측정된 전형적인 임피던스 스펙트럼들은 2개의 불완전한 호(depressed arc)로 구성되었다. LSM 전극에 대한 YSZ의 첨가는 전극내의 삼상계(TPB) 영역을 증가시켰으며, 이것이 LSM-YSZ 복합공기극의 비저항을 감소시켰다. 또한 전해질 표면의 불순물 제거와 TPB 길이의 증가를 위한 전해질 표면연마는 공기극의 비저항을 훨씬 더 감소시켰다. LSM-YSZ 공기극의 비저항은 작동온도, 공기극의 조성과 입자크기, 인가전류 및 전해질의 표면거칠기에 의해 큰 영향을 받았다.
A scroll expander has been designed to produce a shaft power from a R134a Rankine cycle for electricity generation. Heat was supplied to the Rankine cycle through a heat exchanger, which received heat from another cycle of water. In the water cycle, water was heated up in a boiler using biogenic solid fuel. The designed scroll expander was a horizontal type, and a trochoidal oil pump was employed for oil supply to bearings and Oldham-ring keys. For axial compliance, a back pressure chamber was created on the backside of the orbiting scroll base plate. Numerical study has been carried out to estimate the performance of the designed scroll expander. The expander was estimated to produce the shaft power of about 2.9 kW from a heat supply of 36 kW, when the temperature of R134a was $80^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$ at the evaporator and condenser of the Rankine cycle, respectively. The expander efficiency was about 70.5%. When the amount of heat supply varied in the ranges of 7.5~55 kW, the expander efficiency changed in the range of 45.6~70.5%, showing a peak efficiency of 70.5% at the design shaft speed.
Kutsuna, M.;Kitamura, S.;Shibata, K.;Sakamoto, H.;Tsushima, K.
International Journal of Korean Welding Society
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제2권2호
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pp.26-31
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2002
Considering the fuel consumption of car, a light structure of aluminum alloys is desired fer car body nowadays. However, fusion welding of aluminum alloys has some problems of reduction of joint efficiency, porosity formation and hot cracking. In the present work, investigation to improve the joint performance of laser welded joint has been carried out by addition of Cu, Ni, and Zr to A6NO 1 alloy welds. Aluminum alloy plate of 2.Omm in thickness with filler metal bar was welded by twin beam Nd: YAG laser facility (total power: 5kW). The filler metals were prepared by changing the chemical compositions for adding the elements into the weld metal. Thirteen filler metal bars were prepared and pre-placed into the base metal before welding. Ar gas shielding with a flow rate of 10 1/min was used. The defocusing distance is kept at 0 mm. At travel speeds off 3 to 9 and at laser power of 5kW (front beam 2kW rear beam 3kW), full penetration welds were obtained, whereas at travel speeds of 12 to 18 m/min and same power, partial penetration was observed. The joint efficiency of laser-welded joint was improved by the addition of Cu, Ni, and Zr due to the solid solution hardening, grain refining and precipitation hardening. The type of hardening has been further considered by metallurgical examination.
The electrophoretic deposition(EPD) technique with a wide range of novel applications in the processing of advanced ceramic materials and coatings, has recently gained increasing interest both in academic and industrial sector not only because of the high versatility of its use with different materials and their combinations but also because of its cost-effectiveness requiring simple apparatus. Compared to other advanced shaping techniques, the EPD process is very versatile since it can be modified easily for a specific application. For example, deposition can be made on flat, cylinderical or any other shaped substrate with only minor charge in electrode design and positioning[1]. The synthesis of the nano-sized Ce0.2Sm0.8O1.9(SDC)particles prepared by aurea based low temperature hydrothermal process was investigated in this study[2].When we made the SDC nanoparticles, changed the time of synthesis of the SDC. The SDC nanoparticles were characterized with field-emission scanning electron microscope(FESEM), energy dispersive X-ray analysis(EDX), and X-ray diffraction(XRD). And also we researched the results of our investigation on electrophoretic deposition(EPD) of the SDC particles from its suspension in acetone solution onto a non-conducting NiO-SDC substrate. In principle, it is possible to carry out electrophoretic deposition on non-conducting substrates. In this case, the EPD of SDC particles on a NiO-SDC substrate was made possible through the use of a adequately porous substrate. The continuous pores in the substrates, when saturated with the solvent, helped in establishing a "conductive path" between the electrode and the particles in suspension[3-4]. Deposition rate was found to increase its increasing deposition time and voltage. After annealing the samples $1400^{\circ}C$, we observed that deposited substrate.
본 연구는 우라늄-함유 석회침전물로부터 U을 제거(/회수) 하기위하여 탄산염 산화용해-산성화 침전과 질산용해-과산화수소 침전을 각각 고찰하였다. 석회침전물 내 우라늄을 용해하는 관점에서는 질산용해가 유리하나 (약 98% 이상 용해) 이 경우 U과 Al, Ca, Fe, Mg, Si 등의 공존 불순물이 다량 공용해되고, 또한 과산화수소 침전에서도 상당량의 불순물이 U과 함께 공침전 된다. 한편 탄산염 용해에 의한 산성화 침전은 우라늄의 용해가 90% 이하로 방사성 고체페기물의 부피감용 측면에서는 질산용해 보다 덜 효율적이지만, 우라늄과 불순물의 공용해나 산성화 침전에 의한 우라늄과 불순물의 공침전이 거의 일어나지 않아 보다 순수한 U을 회수하는 측면에서는 매우 효과적이다.
Many researchers have studied on the lightness of automobile. These researches are such as a body shell, sub frame, fuel tank, engine etc. The transmission Part is a magnitude one in the aspect of weight. A drive shaft (propeller shaft) transmits the engine power to rear differential gear assembly. It is used in the compact car that is a single drive shaft. But in the case of long body cars such as SUV (Sports Utility Vehicle), truck and large vehicle, two or three divided drive shaft are used to prevent the vibration damage from a drive shaft that has been taken high torsion and rotation. This multi-divided drive shaft structure is so heavy because it is assembled by yoke, center bearing and solid spline axis. When the rear axle move up and down, the spline shaft adjust the variation of a length between the transmission and rear axle gearbox. In this paper, it is studied in the experimental method that is a bending vibration characteristic of slip in tube shaped propeller shaft. This type propeller shaft is developed to combine the spline axis with drive shaft and can be light in weight of transmission part.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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