• Resources Recycling
• /
• v.13 no.5
• /
• pp.45-50
• /
• 2004

To investigate the characteristics of phases formed in iron carbides, super iron carbide was synthesized from hematite fines with $CO-H_2$ gas mixture after reduction under $H_2$ gas at $600^{\circ}C$. Before carburization, the surface of iron powder reduced was pre-treated in the atmosphere of 0.05 vol% $NH_3$-Ar. The synthesized iron carbides were comprehensively explored by C/S analyzer(Low C/S determinator), M$\"{o}$ssbauer spectroscopy, X-ray diffraction patterns(XRD), scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM), and Raman spectroscopy at various reaction time of 5, 10, 15, 20, 25, 30, and 35 min, respectively. By adding a small amount of $NH_3$ gas, the super iron carbides containing 10 wt% carbon were synthesized, and its addition stabilized iron carbides. It was found that the $NH_3$ treatment played a major role in the formation of iron carbide without decomposition($Fe_3C{\to}$3Fe+C) of iron carbides and precipitation of free carbon. It also succeed to synthesize super iron carbide, $Fe_5C_2$, as a stable single phase without involving Fe and $Fe_3C$ phases.

• Resources Recycling
• /
• v.31 no.6
• /
• pp.60-65
• /
• 2022

This study presents the carburization process for recycling sludge, which was formed during silicon wafer machining. The sludge used in the carburization process is a mixture of silicon and silicon carbide (SiC) with iron as an impurity, which originates from the machine. Additionally, the sludge contains cutting oil, a fluid with high viscosity. Therefore, the sludge was dried before carburization to remove organic matter. The dried sludge was washed by acid cleaning to remove the iron impurity and subsequently carburized by heat treatment under vacuum to form the SiC powder. The ratio of silicon to SiC in the sludge was varied depending on the sources and thus carbon content was adjusted by the ratio. With increasing SiC content, the carbon content required for SiC formation increased. It was demonstrated that substoichiometric SiC_x (x<1) was easily formed when the carbon content was insufficient. Therefore, excess carbon is required to obtain a pure SiC phase. Moreover, size reduction by high-energy milling had a beneficial effect on the suppression of SiC_x, forming the pure SiC phase.

• Resources Recycling
• /
• v.30 no.2
• /
• pp.61-67
• /
• 2021

Scraps are a byproduct of the machining process used for transforming titanium ingots into useful mechanical parts. Scraps take two forms, namely, bulky scraps, which are produced by cutting, and chipped scraps, which are produced by milling. Bulky scraps are comparatively easier to recycle because of their small surface area and less oxygen content; as a result, they pose only a small risk of explosion. In contrast, chipped scraps pose a higher risk of explosion, because of which, their recycling is complicated, resulting in most such scraps being discarded. With the aim of avoiding this waste, we proposed a novel process for converting chipped scraps into stable carbide materials. Methods typically applied to reduce particle size and impair the formation of solid solution type phase in the carbide materials were used to improve the mechanical properties of carbides prepared from chipped scraps. Our novel recycling process reduced carbide production costs and improved carbide quality.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2003.03a
• /
• pp.27-27
• /
• 2003

무가압침투법으로 제조된 부피분율 10~24% SiC, TiC, B$_4$C 탄화물 입자강화 7075 Al 합금 기지 복합재료의 건식 미끄럼 마멸거동을 강화입자의 종류, 크기 및 부피 분율을 변수로 연구하였다. 미끄럼 마멸 시험은 pin-on-disk 형태의 마멸 시험기를 사용하여, AISI 52100 베어링강을 상대재로 상온 대기 중에서 실시되었다. 마멸특성의 분석과 마멸기구의 규명을 위하여 마멸면과 마멸단면을 SEM, EDS를 이용하여 분석하였다. 제조된 복합재료의 압축 시험을 통하여 측정된 항복강도와 가공경화지수는 서로 반비례하였고, 각 시편간의 경도 차는 크지 않았다. 마멸 시험결과, 크기 및 부피 분율이 7$\mu\textrm{m}$ !0%인 SiC 입자로 강화된 복합재료를 제외하고, 전체 복합재료 시편은 7075 Al 기지 합금에 비해 낮은 마멸 속도를 보였다. 10N 이하의 저하 중에서는 강화상의 종류와 상관없이 복합재료는 낮은 마멸 속도를 보였고, 25N 이상의 고하중에서는 TiC 입자강화 복합재료가 가장 낮은 마멸 속도를, SiC 입자강화 복합재료가 가장 높은 마멸 속도를 나타내었다. 강화 입자의 크기 및 부피 분율이 동일한 경우 SiC 입자로 강화된 복합재료가 가장 낮은 내마멸성을 나타내었다. 강화상의 크기 및 부피 분율이 증가함에 따라 미소 마멸에서 격렬 마멸로의 천이 하중이 증가하였다.

• Applied Microscopy
• /
• v.7 no.1
• /
• pp.45-49
• /
• 1977

For obtaining high manganese steel plates, the study has been made on the optimum conditions in melting, forging, rolling and water toughning treatment practices. The optimum water toughning temperature and time was found to be $1030^{\circ}C$ and 30 min. respectively for the plates of 1 mm thickness. The argon atmosphere is very effective for the prevention of decarburization which can be easily occured in open air. There is a close relation between the degree of c 이 d working and the hardess. The greater the cold reduction ratio is, the smaller the grain size is and it results in the increase of hardness. The improvement of tensile and bending properties can be made by the addition of small amount of nickel, chromium and vanadium.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
• /
• 2003.05b
• /
• pp.255-256
• /
• 2003

강수의 대표적인 산성 오염물질은 주로 화석연료의 연소 과정에서 발생하는 황산화물과 질소산화물이며 이들을 강한 산성물질로 전환시키는 과정에서 오존, 과산화수소, 과산화물, 탄화수소 등이 크게 기여하고 있다. 이외에도 유기산, MSA 등이 강수의 산성화에 기여하고 있으나 이들의 기여도는 대체적으로 황산화물과 질소산화물에 비해 비교적 낮다. 반면에 암모니아나 토양의 칼슘화합물 등의 염기성 물질들은 강우의 산성 물질을 중화시키는 역할을 하는 것으로 조사되고 있다. 특히 토양입자에 의한 중화과정은 최근 빈번해진 황사의 영향 때문에 조사의 필요성이 크게 부각되고 있다. (중략)

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2011.05a
• /
• pp.179.2-179.2
• /
• 2011

바이오매스 가스화 프로세스 개발에 있어서 가장 기본적인 해결과제는 고발열량의 합성가스 제조, 냉가스 효율의 향상, 타르 발생량 저감 및 제거이다. 가스화 효율 향상에 대한 연구는 국내외 적으로 많이 이루어지고 있으나, 타르 발생량 저감에 대한 연구는 많이 이루어져 있지 않다. 타르는 분자량이 큰 방향적 탄화수소로 응축되면 점성이 높아 배관폐쇄, 정제설비의 압력손실 증가로 인해 운전정지 및 가스화율 저하의 원인이 된다. 가스화로에서 타르 발생량을 저감시키는 방법 중에는 Ni계 촉매를 이용하는 방법이 있으나, 카본 누적에 의한 활성저하, 알칼리금속에 의한 응집 등의 문제가 발생할 수 있다. 한편 철산화물은 합성가스 중의 C2-C3계의 타르를 분해하는데 효과가 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 적벽돌, 염색슬러지 회재 등에는 철산화물이 다량 함유되어 있는 것에 착안하여 폐기물중의 폐금속을 이용한 바이오매스 가스화에 대한 연구를 수행하였다. 점토광물계 폐기물인 적벽돌 파쇄물($SiO_2$ 67.2%, $Al_2O_3$ 19.7%, $Fe_2O_3$ 8.7%, $K_2O$ 2.0%, $TiO_2$ 1.2%, MgO 0.7%)을 전처리 한 후 유동매체로하여 우드펠렛을 가스화한 결과, 가스 생성량이 증가하고, 타르 및 탄화수소류가 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 타르는 후단의 타르 트랩에서 타르가 거의 검출이 되지 않았다. 전처리를 하지 않은 적벽돌 파쇄물은 반응시간이 경과한 후에 가스화율이 증가함에 따라 철화합이 가스화로내에서 환원되어 타르를 분해하는데에는 어느 정도의 반응시간이 필요한 것을 확인하였다.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.8 no.5
• /
• pp.436-443
• /
• 1998

2.3%C-26%Cr-1%Ni-0.5%Mo 조성의 다합금계 고크롬백주철을 고주파유도용해로를 사용하여 주조한 후 응고조직, 열처리조직 및 기계적성질간의 상관관계를 연구하였다. 주방상태에서는 초정덴드라이트조직인 기지조직과 공정탄화물로 구성되어 있었으며 기지조직의 73%가 오스테나이트, 27%가 마르텐사이트조직이었다. $900^{\circ}C$에서 5시간동안 균질화열처리만 행한 시편의 경우, 기지조직은 거의 페라이트로 구성되어 있었으며 $1100^{\circ}C$에서 불안정화열처리후 강제공냉시킨 시편의 경우, 유지시간에 따라 기지조직내의 잔류오스테나이트함량은 48.9-57.6%의 범위에 놓여 있었다. 주방상태 및 열처리시편 공히 마모량과 마모시간과의 관계가 직선적으로 얻어 졌는바 마모속도는 $2.77x10^{-2}$ /$~4.12x10^{-2mg}$ /sec의 범위에 걸쳐 있었다. 주방상태의 시편이 내마모성이 가장 우수하였으며 균질화열처리만 행한 시편이 가장 열악하였다. 기지조직내 잔류오스테나이트함량의 비율이 높아짐에 따라 경도는 감소하였고 반면에 내마모성은 향상되었다. 이는 마찰마모시험시 접촉부위의 오스테나이트가 가공경화를 일으켜 마르텐사이트로 변태되었기 때문으로 사려된다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• v.44 no.4
• /
• pp.235-239
• /
• 2001

Effect of microwave treatment to barley bran was tested on antioxidative ability. Treatments of microwave at 100 W and 200 W, changed color of barley bran to brown, but carbonation was happening at 440 W. The electron donating abilities of barley bran was not reduced when treated with 100 W and 200 W microwave treatment for 10 minute. According to TBARS, the barley bran extract treated with 100 W and 200 W intensity of microwave for 10 min maintained the inhibition of lipid peroxidation, while the extract from 440 W microwave treatment for 5 min did not. Total phenolic contents were reduced with increased intensity of microwave treatment. The antioxidant activity of barley bran was not affected by microwave treatment at 100 W and 200 W, while the 440w microwave treatment reduced the activity due to carbonation of barley bran and decreased phenolic compounds.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.19 no.2
• /
• pp.157-160
• /
• 2008

The generation of high-purity hydrogen from hydrocarbon fuels is essential for efficient operation of fuel cell. In general, most feasible strategies to generate hydrogen from hydrocarbon fuels consist of a reforming step to generate a mixture of $H_2$, CO, $CO_2$ and $H_2O$ (steam) followed by water gas shift (WGS) and CO clean-up steps. The WGS reaction that shifts CO to $CO_2$ and simultaneously produces another mole of $H_2$ was carried out in a two-stage catalytic conversion process involving a high temperature shift (HTS) and a low temperature shift (LTS). In a typical operation, gas emerges from the reformer is taken through a high temperature shift catalyst to reduce the CO concentration to about 3~5%. The HTS reactor was designed and tested in this study to produce hydrogen-rich gas with CO to a range of 2~4%. The iron based catalysts (G-3C) was used for the HTS to convert the most of CO in the effluent from the partial oxidation (POX) to $H_2$ and $CO_2$ at a relatively high rate. Parametric screening studies were carried out for variations of the following variables: reaction temperature, steam flow rate, components ratio ($H_2/CO$), and reforming gas flow rate.