• 제목/요약/키워드: thermite

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산화그래핀을 적용한 고반응성 Al/CuO 나노복합재 제조 및 분석 (Fabrication and Characterization of Highly Reactive Al/CuO Nano-composite using Graphene Oxide)

  • 임예슬
    • 한국분말재료학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.220-224
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    • 2019
  • The aluminum (Al)/copper oxide (CuO) complex is known as the most promising material for thermite reactions, releasing a high heat and pressure through ignition or thermal heating. To improve the reaction rate and wettability for handling safety, nanosized primary particles are applied on Al/CuO composite for energetic materials in explosives or propellants. Herein, graphene oxide (GO) is adopted for the Al/CuO composites as the functional supporting materials, preventing a phase-separation between solvent and composites, leading to a significantly enhanced reactivity. The characterizations of Al/CuO decorated on GO(Al/CuO/GO) are performed through scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and energy dispersive X-ray spectroscopy mapping analysis. Moreover, the functional bridging between Al/CuO and GO is suggested by identifying the chemical bonding with GO in X-ray photoelectron spectroscopy analysis. The reactivity of Al/CuO/GO composites is evaluated by comparing the maximum pressure and rate of the pressure increase of Al/CuO and Al/CuO/GO. The composites with a specific concentration of GO (10 wt%) demonstrate a well-dispersed mixture in hexane solution without phase separation.

페로망간 집진분(集塵粉)의 재활용(再活用)에 관한 연구(硏究) (Recycling of Ferro-manganese Furnace Dust Collected from Converter)

  • 김윤채;송영준;박영구
    • 자원리싸이클링
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    • 제21권3호
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    • pp.21-27
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    • 2012
  • 이전의 연구에서는 $Mn_3O_4$ 분진으로부터 고순도 훼로망간를 얻기 위해, Al 테르밋법이 검토되었다. 그 결과는 Mn 함유율이 약 93% 이상이고, KS D3712 규격 이하의 낮은 C, P, S의 불순물을 함유한 고순도 페로망간을 얻을 수 있음 보여주었다. 본 연구에서는 제조 코스트가 Al 분말보다 저렴한 Si 분말이 $Mn_3O_4$ 분진의 테르밋 반응법의 환원제로 검토되었다. 그 결과 환원제로 Si 분말을 단독으로 첨가할 경우는 착화가 불안정하여 테르밋 반응이 일어나지 않았으나, 환원제로 Si 분말과 Al 분말을 동시에 첨가할 경우는 C, P, S의 불순물 함유율이 매우 낮은 고순도 페로망간을 얻을 수 있었다.

정적법을 이용한 Mg-Al계 합금과 순수 Ti의 고온 젖음현상 및 Al계면에서의 정합성에 미치는 영향 (Effects of Mg-Al Alloy and Pure Ti on High Temperature Wetting and Coherency on Al Interface Using the Sessile Drop Method)

  • 한창석;김우석
    • 한국재료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.38-42
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    • 2021
  • In this study, high temperature wetting analysis and AZ80/Ti interfacial structure observation are performed for the mixture of AZ80 and Ti, and the effect of Al on wetting in Mg alloy is examined. Both molten AZ80 and pure Mg have excellent wettability because the wet angle between molten droplets and the Ti substrate is about 10° from initial contact. Wetting angle decreases with time, and wetting phenomenon continues between droplets and substrate; the change in wetting angle does not show a significant difference when comparing AZ80-Ti and Mg-Ti. As a result of XRD of the lower surface of the AZ80-Ti sample, in addition to the Ti peak of the substrate, the peak of TiAl3, which is a Ti-Al intermetallic compound, is confirmed, and TiAl3 is generated in the Al enrichment region of the Ti substrate surface. EDS analysis is performed on the droplet tip portion of the sample section in which pure Mg droplets are dropped on the Ti substrate. Concentration of oxygen by the natural oxide film is not confirmed on the Ti surface, but oxygen is distributed at the tip of the droplet on the Mg side. Molten AZ80 and Ti-based compound phases are produced by thickening of Al in the vicinity of Ti after wetting is completed, and Al in the Mg alloy does not affect the wetting. The driving force of wetting progression is a thermite reaction that occurs between Mg and TiO2, and then Al in AZ80 thickens on the Ti substrate interface to form an intermetallic compound.

SHS법에 의한 $Al_2O_3-SiC$ 복합분말의 합성 (Preparation of $Al_2O_3-SiC$ Composite Powder by SHS Method)

  • 이형민;이홍림;이형직
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.11-16
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    • 1995
  • High reaction heat evolved from the oxidation of Al was used to synthesize SiC, which might be difficult to be formed by SHS. Al2O3-SiC composite powder was easily manufactured using KNO3 as an ignition and reaction catalyst. Unreacted Si and C were observed after reaction dependent upon the composition of starting powders, reaction atmosphere and relative densities of compacted bodies. The unreacted carbon could be removed by calcining at $600^{\circ}C$ and the remaining Si could be removed by dissolving in NaOH solution. The final powder particles were smaller than 1${\mu}{\textrm}{m}$ in size.

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국내원전 단열재 설계특성에 따른 외벽냉각 효과검증 실험 (Experiment on Coolability through External Reactor Vessel Cooling according to RPV Insulation Design)

  • 강경호;박래준;김상백
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.1578-1583
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    • 2003
  • LAVA-ERVC experiments have been performed to investigate the effect of insulation design features on the coolability in case of the external reactor vessel cooling (ERVC). All the 4 tests have been performed using Alumina iron thermite melt as a corium simulant. Due to the limited steam venting through the insulation, steam binding occurred inside the annulus in the KSNP case simulation. On the contrary, in the tests which were performed for simulating the APR1400 insulation design, sufficient water ingression and steam venting through the insulation lead to effective cool down of the vessel characterized by nucleate boiling. It could be found from the experimental results that modification of the insulation design allowing sufficient ventilation could increase the positive effects of the external reactor vessel cooling.

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고온용융물과 콘크리트간의 반응(MCCI): MK1실험결과

  • 노기만;김종환;김상백;신기열;정모
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(1)
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    • pp.315-320
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    • 1996
  • 원자력 발전소에서의 중대사고시, 고온의 노심 용융물이 원자로 공동으로 떨어지면 노심용융물과 콘크리트간의 반응(MCCI)에 의한 여러가지 현상으로 인해 격납용기의 건전성을 위협할 수 있다. 본 연구에서는 노심 용융물의 모사체로 고온의 Thermite 20kg을 영광 원자력 발전소 3, 4호기에 사용된 콘크리트 시편에 부어 중대사고시 MCCI 현상을 모사하였다. 실험에서는 국내 콘크리트에서의 침식율, 가스 및 입자 발생률을 측정하였다. 실험에서 측정된 용융물의 최고 온도는 약 2230 $^{\circ}C$이고, 콘크리트 시편으로의 최대 하부 열유속은 초기에 약 1.1~1.3 MW/$m^2$로 나타났으며, 전체적인 콘크리트의 침식 깊이는 약 15mm 그리고 초기의 최대 침식율은 129 cm/hr로 나타났다. 향후에 이 실험 결과를 MELCOR 코드의 MCCI 해석 모듈인 CORCON-MOD3의 해석 결과와 비교할 예정이다.

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이동식 플래시 버트 용접의 효과 (The effect of Mobile Flash Butt Welding)

  • 김준식;이종수;이학규;이중권;이지하
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.793-799
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    • 2004
  • In track a third weakness point is joint part, turnout part, curve part. One of them joint part of rail have been known to the most weak point by loosen of joint bar and fish bolt due to impulse and vibration by wheel contact at times. In addition happen to deformation and failure at end of rail, failure and miniature of ballast gravel. Finally impact between wheel and rail become origin cause of a welded rail, noise and vibration. riding condition deterioration, besides track failure. In the present domestic, Thermite and Gas pressure weldings have been used to continuous welded rail(CWR), however stiffness and confidence in quality is lower than Flash butt welding method. FRW have the excellent capacity, however have a shortcoming large scale of machine and power equipment. Therefore we will introduce Mobile Flash Butt Welder can weld in track.

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CORCON-MOD3를 이용한 국내 원전에서의 노심용융물과 콘크리트간의 반응특성 분석

  • 신기열;정모;김상백;김희동
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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    • pp.784-789
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    • 1997
  • 원자력 발전소에서의 중대사고시, 고온의 노심 용융물이 원자로 공동으로 떨어지면 노심용융물과 콘크리트간의 반응(MCCI)에 의한 여러가지 현상으로 인해 격납용기의 건전성을 위협할 수 있다 본 연구에서는 국내 원전에서의 MCCI 현상에 대한 실험과 해석결과를 살펴보았다. 실험은 영광원전 3,4호기 원자로 공동구조물의 콘크리트를 대상으로 thermite 20kg을 사용한 것이며 해석은 MELCOR 코드내의 MCCI 상세해석 모듈인 CORCON-MOD3를 이용하였다. 해석에 사용된 콘크리트의 화학성분과 열물성은 실험을 통하여 측정한 값을 사용하였으며 해석결과는 실험 결과와 비교하였다. 또한 GORCON 코드에서의 MCCI 현상의 해석시 용융물의 초기온도, 용융물의 질량, 콘크리트의 종류에 따른 예측결과들을 비교하였다. MCCI 현상의 해석시 콘크리트의 종류에 따른 가스발생량과 구성성분의 변화가 크게 나타남으로 콘크리트의 화학적 구성성분을 적합하게 입력하여야 한다. 콘크리트로의 종류에 따른 하부로의 열유속은 크게 차이가 없으나 침식율은 크게 차이가 나며 이는 콘크리트의 상변화 잠열의 차이에서 기인한 것이다. CORCON 코드는 실험에 비해 작은 침식율을 예측하고 있으며 콘크리트의 침식율은 용융물의 양에 비해 초기온도의 변화에 더 큰 영향을 받는 것으로 예측하고 있다.

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실물 휨 피로시험을 통한 철도레일의 휨 피로거동 분석 (The Bending Fatigue Behavior Analysis of Rail by Bending Fatigue Test)

  • 성덕룡;박용걸;고동춘;이시용;민낙기
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.201-207
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    • 2010
  • 철도 레일의 누적통과톤수에 의한 교체주기기준은 레일의 휨 피로수명에 의해 결정된다. 레일의 휨 피로수명을 평가하기 위해서는 기본적으로 레일의 휨 피로거동(S-N선도)에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 국내에서 사용되고 있는 50kg/m, 60kg/m 레일에 대하여 신품 및 사용 용접레일(모재부, 테르밋용접부, 가스압접부)로 구분하여 실물 휨 피로시험을 수행하였으며, 휨 피로시험결과를 바탕으로 파단유형 및 파단면 분석, 파괴 확률에 따른 휨 피로거동(S-N선도) 분석을 수행하였다. 이를 통해 레일종류별, 용접방법별, 신품 및 사용레일에 대한 S-N선도를 도출하였다. 이는 향후 누적통과톤수에 의한 레일 피로수명 평가를 위해 반드시 필요한 기초 자료로서 활용될 것으로 기대된다.

테르밋 반응을 이용하여 금속실리콘을 추출할 때 규석 순도에 따라 금속실리콘 순도 변화에 대한 고찰 (A Study on the Purity Change of Silicon Metal According to the Purity of Silica Stone in Metal Silicon Extraction by Thermit Reaction)

  • 김재희;한진호;신현명
    • 자원리싸이클링
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    • 제26권4호
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    • pp.19-25
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    • 2017
  • 금속실리콘을 제조하는 방법에는 탄소환원법, 플라즈마환원법, 테르밋반응 등이 있다. 상업용 금속실리콘을 대량 생산하는 방법으로 탄소환원법에 의한 아크전기로가 일반적으로 많이 사용되고 있다. 아크전기로를 이용한 생산시스템이 극복해야 할 문제로는 제조원가 중 전력비 비율이 30%를 차지할 정도로 높은 전기에너지 비용과 환경방지 시설구축 및 유지관리비용이다. 이러한 이유로 국내에서는 아직 아크전기로를 이용한 생산시스템이 상용화 제조시스템으로 구축되지 못하고 있다. 기업 및 연구기관에서 탄소환원법의 아크전기로를 이용하여 최적 생산시스템을 연구하고 있다. 세 가지 유형의 이산화규소를 테르밋반응을 통하여 순도변화를 알 수 있었다. 그리고 실험분석에서 테르밋반응을 사용하여 이산화규소 순도로 금속실리콘 순도 변화를 분석하였다. 이산화규소 순도와 금속실리콘 순도는 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.