• 멤브레인
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• 제16권4호
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• pp.276-285
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• 2006

술폰화 폴리아릴에테르벤즈이미다졸 공중합체를 $K_2CO_3$를 이용한 직접중합법으로 합성하고 인산도핑을 하여 고온운전 연료전지용 고분자전해질 막을 제조하였다. 최적의 전해질 막 제조를 위하여 술폰화도 $0{\sim}60%$ 및 도핑을 $0.7{\sim}5.7$의 범위에서 다양한 조성의 전해질 막 제조실험이 수행되었으며, 원자현미경분석 및 열중량분석, 수소 이온 전도도측정 등을 통해 전해질 막의 기본특성들을 평가하였다. 수소 이온 전도도는 도핑율에 따라 증가하는 것으로 나타났으며, $130^{\circ}C$의 비 가습환경에서 측정된 수소 이온 전도도는 도핑을 5.7의 전해질 막에서 최대 $7.3{\times}10^{-2}S/cm$의 값을 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권1호
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• pp.69-75
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• 2005

고온자전연소법에 의한 질화알루미늄 합성에 있어서, 반응물(Al) 형상과 희석제(AlN) 입도 등의 형상학적 조건이 반응생성물에 미치는 영향을 조사하였다. 평균 입경(34$\mu$m)이 같은 두 종류의 Al 분말(입상, 편상)과 평균입경이 다른 4종류의 AM분말을 희석제로 사웅하여 반응 성형체를 준비하였다. 반응성형체의 충진밀도는 이론밀도의 $35\%로 고정하였고, 초기 질소압은 $1\~10MPa$, 희석을은 $0.4\~0.7$로 변화시키면서 반응을 실시하였다. 반응물과 희석제의 입도를 비슷하게 조절함으로써, 상대적으로 질소압이 낮은 1MPa의 조건에서도 순도 $98\% 이상, 입경 수십 $\mu$m의 AlN 합성이 가능함을 확인하였다. 이러한 고순도, 고입경화는 연소파 진행 후, 성형체 내부로 질소가스 투입 용이성의 차이에 의한 현상이라고 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.399-402
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• 2006

현재까지 연료전지 전해질 막으로는 Nafion으로 잘 알려져 있는 perfluorosulfonic acid(PFSA)막이 주를 이루고 있다. 이 막들은 $80^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도의 연료전지에서 가장 좋은 성능을 보인다. PFSA 막들은 탄소-불소로 이루어진 사슬의 특성상 산화, 환원의 조건에서도 뛰어난 안정성을 보이며 이온 전도도가 0.1S/cm 이상으로 기존에 알려진 전해질 막들 중 가장 우수한 성능을 나타낸다. 하지만 연료전지의 작동온도가 $100^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 는 막에 존재하던 수분이 제거되면서 수소이온 전도도가 떨어지며 기계적 물성도 떨어지는 문제점을나타낸다. $100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 연료전지를 작동시키면 양쪽의 전극에서 일어나는 촉매반응의 속도가 향상되며, 물의 끓는점 이상에서 작동되므로, 전지 내에서 다양한 상을 고려하지 않고 기화된 물만을 고려하여 설계를 할 수가 있다. 따라서 최근 이러한 고온/저가습 운전을 위 한 전해질 막의 개발을 위해 기존의 Nafion 막에 전도성 무기 입자를 도입하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 전도성 무기 입자로서 $ZrO_2$나노입자를 합성하고, 이를 상용 10 wt.% Nafion 용액에 분산하여 solution casting 방법을 통해 $61{\mu}m$ 두께의 유기-무기 복합막을 제조하였다. 제조한 유기-무기 복합막의 성능 평가를 위하여 함수율, 이온 전도도, 당량무게 및 단위 전지를 이용한 전류-전압 곡선을 측정하여 상용 Nafion 112 막과 비교해 보았다. $ZrO_2$ 입자는 전도성이며 동시에 친수성을 나타내기 때문에 상용 막에 비하여 함수율 및 수소이온 전도도가 우수하게 나타났다. 복합막의 이러한 물성은 $100^{\circ}C$이상의 고온에서 전해질 막 내의 물 관리를 용이하게 한다. 단위 전지 운전 온도 $130^{\circ}C$, 상대습도 37%의 운전 조건에서도 상당히 우수한 전지 성능을 보임에 따라 고온/저가습 조건에서 상용 Nafion 112 막보다 우수한 막 특성을 나타냄을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제12권9호
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• pp.696-700
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• 2002

The Ti-aluminide intermetallic compound was formed from high purity elemental Ti and Al foils by self-propagating, high-temperature synthesis(SHS) in hot press. formation of $TiAl_3$ at the interface between Ti and Al foils was controlled by temperature, pressure, heating rate, and so on. According to the thermal analysis, it is known in this study that the heating rate is the most important factor to form the intermetallic compound by this SHS reaction. The V layer addition between Al and Ti foils increased SHS reaction temperatures. The fully dense, well-boned inter-metallic composite($TiA1/Ti_3$Al) sheets of 700 m thickness were formed by heat treatment at $1000^{\circ}C$ for 10 hours after the SHS reaction of alternatively layered 10 Ti and 9 Al foils with the V coating layer. The phases and microstructures of intermetallic composite sheets were confirmed by EPMA and XRD.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.578-586
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• 2018

In this study, we prepared the modified PBI random copolymer to reduce the problems of the pristine PBI about low solubility and proton conductivity. The random copolymer was synthesized from suberic acid, 5-aminoisophthalic acid, and 3,3'-diaminobenzidine to obtain $X_1Y_9$, $X_1Y_1$, $X_9Y_1$. Then, the membrane was fabricated by using solvent casting method with methanesulfonic acid at $140^{\circ}C$. Subsequently, the membrane was doped with phosphoric acid at $40^{\circ}C$. The chemical structure of the polymers was characterized by FT-IR. In addition, the physiochemical properties of the PBI were investigated by TGA, oxidative stability, acid uptake. Finally, the proton conductivity was measured at $100-180^{\circ}C$ without humidification. As the result, $X_1Y_9$ PBI random copolymer membrane showed higher conductivity.

• 한국분말재료학회지
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• 제10권1호
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• pp.34-39
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• 2003

Porous TiNi bodies were produced by Self-propagating High-temperature Synthesis (SHS) method from a powder mixture of Ti and Ni. Porosity, pore size and structure, mechanical property, and transformation temperature of TiNi product were investigated. The average porosity and pore size of produced porous TiNi body are 63% and $216\mutextrm{m}$, respectively. XRD analysis showed that the major phase of produced TiNi body is B2 phase. Its average fracture strength and elastic modulus measured under dry condition were $22\pm2$ MPa and $0.18\pm0.01$GPa, respectively. It could be strained up to 7.3 %. The transformation temperatures determined by DSC showed the $M_s$ temperature of $67^{\circ}C$ and $A_f$ temperature of $99^{\circ}C$.

• 한국분말재료학회지
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• 제2권2호
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• pp.149-157
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• 1995

In this study, an attempt was made to fabricate TiAl as well as its in situ composite via combustion synthesis. The processing variable of the combustion synthesis which include aluminum content and the heating rate were found to affect the combustion temperature. The combustion temperature measured, however, was lower than the melting temperature of TiAl and the reaction product were found to include incomplet reaction products. Carbon was added in order to increase the combustion temperature as well as to form in situ reinforcements. The reaction products showed homogeneous microstructures with carbide phases formed within indicating that the addition of carbon increased the combustion temperature above the melting temperature of TiAl.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권12호
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• pp.1165-1171
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• 2000

Ti-C-Ni 혼합분말을 이용하여 SHS 공정에 의해 TiC-Ni 복합체를 제조하였으며, 리칭(leaching) 공정을 통하여 Ni을 제거함으로써 TiC 분말을 얻었다. TiC 분말의 특성분석을 위하여 XRD, SEM, TEM, AES 등을 사용하였다. 리칭 공정에 의해 얻어진 TiC 분말은 구형을 유지하고 있으며, 평균 입자크기는 0.4$\mu\textrm{m}$였다. 구형 TiC 분말을 다시 Ni 분말과 혼합하여 소결한 후 특성을 분석하였다. 140$0^{\circ}C$에서 소결하였을 때 TiC 입자는 구형에서 각진 형태로 변화하였다. 기계적 특성결과 상용 TiC 분말을 사용하였을 때보다 SHS 공정에 의해 제조된 TiC 분말을 사용하여 소결하였을 경우 파괴 인성값이 약 20% 증가하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권9호
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• pp.961-968
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• 1996

The aluminum nitride was synthesized by the self-propagating high-temperature synthesis(SHS). The synthe-sis was used aluminum powder mixed with AlN powder as reactant and the control factors affected to synthesis were considered compact density pressure of reaction gas AlN diluent content and aluminum powder size. The SHS reaction conducted with a reactant containing 50% AlN diluent under 0.8MPa nitrogen gas pressure yielded a complete conversion of aluminum powder to AlN powders. The size and purity of AlN produced were found to be comparable with that of AlN produced by the carbothermal nitrogen method.

• Applied Microscopy
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• 제26권3호
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• pp.379-388
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• 1996

Structure of premartensite in $Ti_{50}Ni_{49}Fe_1\;and\;Ti_{50}Ni_{50}$ prepared by self-propagating high temperature synthesis (SHS) method has been investigated by a detailed transmission electron microscopy. $Ti_{50}Ni_{49}Fe_1$ consists of microdomain area and needle type domain area. On the other hand, $Ti_{50}Ni_{50}$ consists of microdomain-free and microdomain area, and needle type domain area. Various types of extra superreflections, such as 1/2<100>, 1/2<110> and 1/4<210> type superreflection have been observed in the selected area electron diffractions from microdomain area. Such extra superreflections are due to transformation from B2 structure to distorted B2 structure or premartensite. The present study shows that incommensurate phase forms as an intermediate phase during martensitic transformation. Particularly, in Fe-free $Ti_{50}Ni_{50}$, two types of matrix phases have been observed, microdomain and microdomain-free area. Types of extra superreflections in $Ti_{50}Ni_{50}$ are different from those in $Ti_{50}Ni_{49}Fe_1$, i.e. 1/7<321> type superreflections have been observed, instead of 1/2<110>, 1/2<100>, 1/4<210> types in $Ti_{50}Ni_{49}Fe_1$.