• 한국세라믹학회지
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• 제42권8호
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• pp.532-536
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• 2005

Thermal shock resistance of structural ceramics is a property that is difficult to quantity, and as such is usually expressed in terms of a number of empirical resistance parameters. These are dependant on the conditions imposed, but one method that can be used is the examination of density, Young's modulus and thermal expansion retention after quenching. For high temperature applications, long-annealing thermal durability, cycle thermal stability and residual mechanical properties are very important if these materials are to be used between $1000^{\circ}C$ and $1300^{\circ}C$. In this study, an excellent thermal shock-resistant material based on $Al_2TiO_5-mullite$ composites of various compositions was fabricated by sintering reaction from the individual oxides and adjusting the composition of $Al_2O_3TiO_2/SiO_2$ ratios. The characterization of the damage induced by thermal shock was done by measuring the evolution of the Young's modulus using ultrasonic analysis, density and thermal expansion coefficients.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권4호
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• pp.235-241
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• 2006

Mullite short fibers have been fabricated by adapting the Kneading-Drying-Calcination (KDC) process and characterized. The effect of the addition of foaming agent and calcination temperature on the formation of mullite fibers from coal fly ash, was examined. In the present work, ammonium alum $NH_4Al(SO_4)_2\;12H_2O$ synthesized trom coal fly ash and sodium phosphate $Na_2HPO_4\;2H_2O$ were used as foaming agents. After calcination at $1300^{\circ}C$ for 10 h and then etching with 20% HF solution at $50^{\circ}C$ for 5 h using a microwave heating source, the alumina-deficient $(AI_2O_3/SiO_2$ = 1.13, molar ratio) orthorhombic mullite fibers with a width of ${\sim}0.8mm$ (aspect ratio >30), were prepared from the coal fly ash with $AI_2O_3/SiO_2$ = 0.32, molar ratio by the addition of $NH_4AI(SO_4)_2\;12H_2O$, and with further addition of 2 wt% sodium phosphate. The excessive addition of sodium phosphate rather decreased the formation of mullite fibers, possibly due to the large amount of liquid phase prior to mullitization reaction.

• 한국재료학회지
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• 제10권3호
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• pp.233-240
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• 2000

소결 촉진제 첨가없이 치밀한 코디어라이트 세라믹스를 얻기 위해 Mg-Al-Si계의 열적거동을 검토하였다. 수용액 매체에서 코디어라이트 현탁액의 분산안정성을 ESA를 이용하여 조사하였으며, 코디어라이트 졸의 응집 방지와 분산성을 부여하기 위해 2N $HNO_3$와 2N $NH_4OH$ 용액으로 pH 1.03과 pH 8.30로 조절하였다. pH 8.30인 코디어라이트 졸을 $150^{\circ}C$에서 12시간 건조한 시료에서 magnesium-aluminum-silicate 복합 겔이 존재하였다. 평형상태의 코디어라이트 겔의 결정화는 $1300^{\circ}C$ 이상의 소결 온도에서 존재하였으며, $1300^{\circ}C$ 이하의 조건에서는 ${\mu}-cordierite(Mg_2Al_4Si_5O_18)$, spine($MgAl_2O_4$) 및 mullite($Al_6Si_2O_{13}$)와 같은 다양한 준안정상이 복합적으로 혼재하였다. pH 1.03과 pH 8.30로 조절된 현탁액에서 코디어라이트 겔의 핵반응은 유사하게 일어났으나, 치말화거동은 졸의 pH에 상당한 차이를 보였다. pH 1.03인 졸 보다 pH 8.30인 졸의 치밀화가 더욱 진전되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권5호
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• pp.301-306
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• 2011

본 연구에서는 울산지역의 화력발전소 및 소각로에서 발생하는 비산재, 석탄계 비산재와 폐촉매를 이용하여 수열합성, 용융합성, 용융/수열합성법에 의해 제올라이트를 합성하였다. 석탄계 비산재(F-C1와 F-C2)와 폐촉매(F-W5)는 $SiO_2$와 $Al_2O_3$의 함량이 60.29~89.62 wt%이며, F-C1과 F-C2는 XRD 패턴 분석에서 quartz와 mullite를 포함하고 있었다. 석탄계 비산재와 폐촉매를 이용한 제올라이트 합성은 3가지 합성방법에서 모두 가능하였다. 석탄계 비산재와 폐촉매는 용융합성법에 의해 주로 Na-A형 제올라이트(Z-C1, Z-C2와 Z-W5)로 합성되었으며, 합성된 제올라이트(Z-C1 and Z-C2)는 비산재의 CaO 성분과 합성과정에서 첨가된 Na2CO3에 의해 불순물인 calcite 피크를 형성하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제26권3호
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• pp.341-346
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• 1989

In order to evaluate the oxidation behavior of $\beta$-Sialon, $\beta$-Sialon ceramics was prepared from Si3N4, Al2O3, AlN and Y2O3 system. The specimens were oxidized in an oxygen atmosphere at 1, 20$0^{\circ}C$ for 9days. Oxidation behavior was evaluated by weight gain oxidation process, surface roughness. Microscopy, EDX and X-ray diffraction analysis were also used for the evaluation. The weight and surface roughness ofoxidized specimens were increased with increasing the oxidation time. Oxidized products were mullite, $\alpha$-cristobalite, yttrium aluminum oxide and yttrium silicate oxide.

• 한국결정성장학회지
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• 제15권2호
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• pp.68-74
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• 2005

지정 폐기물인 electrical arc furnace(EAF) 더스트에는 액상을 형성하는 fluk 성분이 많이 포함되어있어, 점토와 혼합하면 시편의 소결온도를 낮춰주고 기계적 강도를 향상시키는 장점이 있다. 그러나 더스트-점토 계 벽돌 제조시 더스트 첨가량을 증가시키면 소결과정에서 과도한 액상이 생성되어 제품 불량률이 높아진다. 점토-더스트 계 시편의 소결공정 중에 발생하는 액상을 제어하기 위하여 $Al_2O_3$를 첨가하고 물리적 특성 변화를 분석하였다. $Al_2O_3$가 첨가된 더스트-점토계 소결체는 기공크기가 감소되면서 미세구조가 균일해졌다. 이에 따라 기계적 강도가 증가되었고 동시에 최대강도가 나타나는 온도가 높아졌다. 또한 겉보기 밀도가 증가되었고 흡수율은 감소하였다. 첨가된 $Al_2O_3$는 mullite($3Al_2O_3{\cdot}2SiO_2$)를 생성함으로서, 액상형성에 참여할 $SiO_2$을 소모시키고 동시에 액상의 점도를 높여, 소결체의 내화도를 증진시키고 따라서 소결과정에서 시편 불량률을 낮출 것으로 분석되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제46권3호
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• pp.323-329
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• 2009

Influences of ceramic filler types and dose on the sintering, phase evolution, and dielectric properties of ceramic/CaO-$Al_2O_3-SiO_2$ glass composites were investigated. All of the specimens were sintered at $900^{\circ}C$ for 2 h, which conditions are required by the lowtemperature co-firing ceramic (LTCC) technology. Ceramic fillers of $Al_2O_3,\;SiO_2$, kaolin, and wollastonite were used. The addition of $Al_2O_3$ filler yielded the crystalline phases of alumina and wollastonite, and the densification over 95% of the relative density was achieved up to 50 wt% addition of the filler. For the cases of the fillers of $SiO_2$, kaolin, and wollastonite, crystalline phases of quartz, mullite, and wollastonite formed, while the densification decreased monotonically with the filler addition. In overall, all the investigated fillers with 10 wt% addition resulted in a reasonable sintering (over 95 %) and low dielectric constants (less than 6), demonstrating the feasibility of the investigated composites for application to a LTCC substrate material with a low dielectric constant.

• 공업화학
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• 제4권3호
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• pp.497-504
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• 1993

본 연구는 고온 구조재료 및 전자재료로 주목받고 있는 복합산화물인 mullite($3Al_2O_3${\cdot}2SiO_2$)를 금속알콕사이드에 의한 졸-겔법으로 합성함에 있어서 재활용품으로서의 aluminium foil을 aluminium 금속원으로 사용하여 알루미늄 알콕사이드를 제조하고 $Si(OC_2H_5)_4$와 혼합하여 가수분해 단계에서 건조조절화학첨가제(Drying Control Chemical Additives, DCCA)를 첨가함으로써 건조시간을 단축시키려는 시도를 하였으며 이러한 DCCA가 mullite 물성에 어떠한 영향을 주는지 검토하고자 하였다. 이때 DCCA로 N, N-dimethyl formamide (DMF), Glycerol, 1, 4-Dioxane과 Oxalic acid가 첨가되었으며 건조된 겔을 각 온도별로 소성하여 TG-DTA, FT-IR, XRD 및 SEM을 사용하여 결정의 전이과정 및 각 소성온도에서의 결정상태 등을 관찰하였다. DCCA를 첨가하여 건조시킨 결과 0.1mole의 DMF를 첨가하였을 경우 DCCA를 첨가하지 않았을 때보다 건조시간이 1/2 정도 단축되었으며 분석결과 mullite의 결정형성에 큰 영향을 미치지 않았음을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.210-210
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• 2003

휘스커상의 뮬라이트의 생성온도와 속도는 출발물질로 사용되는 알루미나와 실리카의 화학적 순도, 입자크기 그리고 결정형태에 의존하며, 알루미나와 실리카의 조성비에 따라 생성되는 뮬라이트의 형태가 변한다. 각 원료에 대한 반응성을 관찰하기 위하여 출발원료인 Al(OH)$_3$, 비정질 SiO$_2$, AlF$_3$를 혼합 각각 단일조성과 2상 및 3상의 원료를 혼합 분쇄하여 분무건조한 조립분말을 5$0^{\circ}C$ 구간으로 나누어 상온에서 130$0^{\circ}C$까지 튜브 로에서 열처리하였다. Al(OH)$_3$와 AlF$_3$를 단독으로 열처리하였을 경우에는 안정한 상태로 열처리가 진행되었으나, 혼합하였을 경우에는 40$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서 서서히 반응하였다. 각 온도구간에서 열처리한 시편은 미세구조 관찰과 상분석을 통하여 플루오르 토파즈와 휘스커상의 뮬라이트의 생성을 관찰하였으며, 생성된 휘스커 뮬라이트는 조립의 형상을 원형대로 보존하였으며, 조립의 강도를 측정하기 위하여, 초음파 분산기와, 초음파 Homgeniger를 이용하여 처리한 결과 대부분 원래의 형상을 유지하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권1호
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• pp.47-56
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• 2017

본 연구에서는 Alumina 골재를 사용한 fly ash-blast furnace slag계 Geopolymer의 내열성 건축자재로서의 사용 가능성을 검토하기 위하여 고온조건에서의 열적 특성에 대하여 조사하였다. 모든 배합조건에서 Geopolymer 경화체의 표면 크랙은 $800^{\circ}C$까지는 관찰되지 않았으며, 이것은 열처리 전후 강도의 변화가 작은 것과 일치한다. 또한, $800^{\circ}C$까지 고로슬래그의 혼합비율이 60 wt%일 때 잔존압축강도가 가장 우수한 것으로 나타났다. Geopolymer 경화체의 주요 수화 생성물은 $20{\sim}35^{\circ}$(2theta) 범위의 비정질 halo 패턴과 원재료의 mullite($3Al_2O_3{\cdot}2SiO_2$)와 quartz($SiO_2$)가 확인되었다. 비정질 halo 패턴은 Geopolymer 축중합 반응에 의해서 생성된 aluminosilicate gel이며, $800^{\circ}C$까지는 aluminosilicate gel의 halo 패턴이 유지되고 있음을 알 수 있다. $1,000^{\circ}C$에서 aluminosilicate gel의 패턴은 사라지며 열처리온도의 증가와 함께 gehlenite, calcium silicate, calcium aluminum oxide, microcline와 같은 결정상이 관찰되었다.