• Title/Summary/Keyword: 용융금속

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A Study on the Electrolytic Reduction Mechanism of Uranium Oxide in a LiCl-Li$_2$O Molten Salt (LiCl-Li$_2$O 용융염계에서 우라늄 산화물의 전기화학적 금속전환 반응 메카니즘에 관한 연구)

  • 오승철;허진목;서중석;박성원
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.1 no.1
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    • pp.25-39
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    • 2003
  • This study proposed a new electrolytic reduction technology that is based on the integration of simultaneous uranium oxide metallization and Li$_2$O electrowinning. In this electrolytic reduction reaction, electrolytically reduced Li deposits on cathode and simultaneously reacts with uranium oxides to produce uranium metal showing more than 99% conversion. For the verification of process feasibility, the experiments to obtain basic data on the metallization of uranium oxide, investigation of reaction mechanism, the characteristics of closed recycle of Li$_2$O and mass transfer were carried out. This evolutionary electrolytic reduction technology would give benefits over the conventional Li-reduction process improving economic viability such as: avoidance of handling of chemically active Li-LiCl molten salt increase of metallization yield, and simplification of process.

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재생냉각용 연소기의 브레이징 공정 개발

  • 홍석호;한규석;우유철
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.36-36
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    • 2000
  • 액체로켓엔진에 사용되는 2000psi이상의 고압 연소실(Combustion Chamber)의 냉각은 내피(Inner Shell)에 기계 가공된 냉각통로(Cooling Channel)로 냉각제를 흘려보내는 재생냉각방식이 널리 사용되며 기계 가공된 냉각 통로는 외피(Outer Shell)에 의해서 지지 밀봉된다. 일반적으로 내피 재료는 순수한 구리보다 강도가 우수하고 열전도도는 유사한 구리합금을 사용하고, 외피는 강도가 우수한 스테인레스 강을 사용하여 브레이징 접합된 구조를 형성한다. 브레이징 공정은 조립품을 약 $450^{\cire}C$ 이상의 액상선을 갖는 삽입금속(Filler Metal)을 사용하여 적당한 온도($450^{\cire}C$ ~ 모재의 고상선)에서 가열하여 접합시키는 방법으로, 용융 금속의 젖음 현상(Wetting Phenomena), 접합 틈새(Joint Clearance)로의 용융 삽입금속의 유입(Capillary Phenomena)과 접합 계면의 반응을 통해서 접합이 이루어진다. 이는 일반적인 접합 공정과 비교하여 모재의 변형이 적고, 이종 금속 간의 접합이 용이하며, 복잡한 부품을 정밀하게 접합할 수 있는 장점이 있으나, 접합될 제품의 표면 상태 및 분위기(Atmosphere), 접합될 부품간의 조립 틈새, 가열 싸이클(Heating Cycle) 등에 대한 공정 확립 및 관리가 매우 중요하다. 재생냉각 구조를 갖는 연소실은 우선 접합면의 형상이 매우 복잡하여 균일한 접합 틈새를 유지하면서 접합시키기가 매우 어려우며, 고온, 고압의 환경에서 작동하므로 일부 접합면이 접합되지 않을 경우 내피의 변형 및 파괴가 발생하고, 브레이징 시 용융된 삽입금속이 냉각통로 내로 유입될 경우 연소 시 이부근에서 재료의 용융이 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 현상을 방지하기 위해서는 진공 분위기 하에서 적절한 접합 틈새를 유지할 수 있는 공정 및 장비의 개발이 필요하다.

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아크용접시 금속이행현상 연구에 관하여

  • 정재필;강희재;이보영;황선효
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.4 no.1
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    • pp.1-15
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    • 1986
  • 금속이행이란 소모성 전극을 이용한 arc 용접에서 금속이 용융된 와이어로부터 모재로 이동하는 현상을 말하며 넓게는 용적의 이행 뿐만아니라 스패터등과 같은 불필요한 이행까지로 포함하는 의미이다. 용접시 스패터와 흄(fume)발생, 용입형상, 용접자세, 용융지안정성 및 용접부의 기계적 성질 등이 금속이행형태에 의해 많은 영향을 받기 때문에 효과적인 용접을 위해서는 이 금속 이행 형태를 적절히 조절해야 한다. 이를 위해서는 금속이행형태, 금속이행기구, 금속이행에 미치는 여러 가지 변수 등에 대하여 아라야 할 필요성이 있으며, 이러한 필요성 때문에 많은 사 람들이 오래 전부터 금속이행현상에 관한 연구를 수행하여 왔다. 그러나 용적이 고온이 arc속에 서 짧은 시간내에 고속으로 이행하기 때문에 금속이행현상의 연구에는 많은 어려움이 있으며, 현재까지도 정확한 금속이행현상에 관한 이론은 밝혀지지 않고 있다. 따라서 금속이행에 관해서 는 앞으로도 많은 연구가 필요하며 본 해설은 현재까지 연구발표된 금속이행에 관한 자료들을 종합정리하였다.

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Development of Process for High Deposited Metal Melting Efficiency in TIG Welding Using Filler Wire (필러와이어를 쓰는 TIG용접에서 용착금속의 높은 용융효율을 얻기 위한 공정개발)

  • Shin, Hee-Seop;Ham, Hyo-Sik;Seo, Ji-Seuk;Cho, Sang-Myoung
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.41-41
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    • 2010
  • 에어컨용 냉매 압축기, 냉장고용 냉매압축기 및 자동차 샷시 부품들은 주로 겹치기 필릿용접을 GMAW 으로 실시하고 있다. 그러나 용접 시 스패터 발생으로 인한 추가공수가 요구되며 작업환경 또한 열악한 실정이다. 따라서 저가의 고생산이면서 용접비드의 외관이 미려하고 스패터, 소음 그리고 Fume 이 발생되지 않는 청정한 TIG 용접이 있지만, 용접속도가 수십 cpm 이하로 제한되어 생산성이 낮다는 기술적 모순을 가지고 있다. TIG 용접에서 생산성을 증가시키기 위해 모재와 와이어를 고속 용융 시키려면 전류를 높여 입열량을 증가시켜야 하지만, 증가된 전류로 인하여 상승된 아크력이 험핑비드와 언더컷이 발생되는 물리적 모순을 가진다. 또한 필러와이어를 사용한 기존의 TIG 용접에서 필러 와이어는 주로 원형 단면 와이어를 사용하게 되는데 와이어의 직경이 증가함에 따라 비표면적은 감소하여 용융효율이 낮아지므로 $\Phi$1.2 이하의 필러와이어를 송급하여 용접하였다. 그러나 요구되는 용착량이 큰 경우 필러 와이어를 고속으로 송급하게 되는데 이 경우 필러 와이어 용융이 곤란하거나 송급상의 문제가 자주 생겨 용접속도를 고속으로 하기 곤란하였다. 따라서 필러와이어를 사용한 TIG 용접에서 용착금속의 용융효율을 높게 함으로서 전류를 크게 증가시키지 않으면서도 용접속도를 높일 수 있는 용접 공정개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 비표면적을 증가시켜 용착금속의 높은 용융효율을 얻을 수 있도록 개발된 와이어와 기존의 $\Phi$3.2 일반와이어 및 를 이용하여 BOP TIG 용접에 비교 실험하였으며, 개발된 와이어와 기존의 $\Phi$1.2 필러와이어를 이용하여 필릿용접부에 적용 실험하여 비교하였다. 그 결과 개발된 와이어의 경우 적절한 비드를 형성하였으나 3.2 일반와이어의 경우 과도한 볼록비드와 불용착부의 문제가 발생하였고, 필릿용접 비교실험에서는 각각 200cpm과 50cpm에서 적절한 비드가 형성되어 더 높은 용착금속 용융효율을 얻을 수 있었다.

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Calculation of Surface Tension of Liquid Alloys Using Thermodynamic Software (열역학 소프트웨어를 이용한 용융 합금의 표면 장력 계산)

  • Gang, Yun-Bae
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.213-214
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    • 2015
  • 용융 합금의 표면 장력은 도금, 용접등 금속 제조 공정중 큰 영향을 미치는 재료의 물성 중 하나이다. 표면 장력의 측정을 위해 다양한 방법이 개발 되었으며 많은 합금계에 대해 표면 장력값이 온도와 조성의 변화에 대해 알려져 있다. 그럼에도 불구하고 실험 측정의 어려움, 실용적인 다원계 합금에서의 표면 장력 측정치의 부족으로 인해 전술한 금속 제조 공정에서 나타나는 현상에 대한 해석에 사용하기에 아직 해결해야 할 부분들이 많이 있다. 본 연구에서는 표면 장력이 합금의 Gibbs free energy의 한 부분으로 기술되는 열역학 원리 및 표면 장력이 Gibbs energy 수식 내 표면적에 대응하는 포텐셜 함수로 얻을수 있다는 Pajarre등의 제안에 근거하여 용융합금의 표면 장력을 계산하는 방법을 제시한다. 다양한 열역학 성질과 상태도를 계산하기 위해 개발된 열역학 소프트웨어 및 데이터베이스를 활용하여 2원계-다원계 용융 합금의 표면장력을 계산하고 이를 알려진 실험 자료와 비교하였다. 철강 제품의 표면 도금에 사용되는 용융 아연 합금의 표면 장력을 전술한 방법을 통해 예측하고 그 결과를 토의한다.

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Reheating Process of Metal Matrix Composite for Thixoforming (Thixoforming을 위한 금속복합재료의 재가열 공정)

  • 안성수;강충길;조형호
    • Composites Research
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    • v.13 no.4
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    • pp.19-32
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    • 2000
  • The fabrication process of particulate metal matrix composites(PMMCs) with homogeneous distribution of reinforcement and reheating for thixoforming has been studied. Both of eletro-magnetic stirring and mechanical stirring were used to fabricate particulate metal matrix composites(PMMCs) for variation of particle size. The electrical and mechanical processing conditions for fabricating PMMCs are also suggested. For thixoforming of PMMCs, fabricated bi1lets are reheated by using the designed optimal coil with as function of length between PMMC billet and coil surface, and coil diameter and billet. The effect of reinforcement distribution according to variation of billet temperature were investigated with solid fraction theory with a function of matrix alloy and volume fraction of reinforcement.

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Transfer of Oxygen and Nitrogen between Arc Plasma and Molten Metal during Arc Welding (아아크 용접중 아아크 프라스마와 용융 금속간 산소와 질소의 거동에 관한 연구)

  • Kim, Jeong-Han
    • Journal of the Korean Society of Safety
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    • v.8 no.3
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    • pp.83-90
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    • 1993
  • 직류 아아크 용접시 아아크 프라스마와 용융 금속 사이의 계면에서 일어나는 전기 화학 반응이 용착금속 내의 산소와 질소의 함량에 미치는 영향이 고찰되었다. 열 화학 반응 뿐만 아니라 전기 화학 반응도 용접부의 산소 및 질소의 함량을 결정하는 중요한 반응 메카니즘이라는 것과 전기 화학 반응의 양을 결정하는 것은 단위 면적당 통과하는 전류의 양을 조절하는 용접 전류와 용접 속도라는 것이 실험적으로 입증되었다. 따라서 이 연구 결과는 아아크 용접시 적당한 용접 조건의 선택뿐만 아니라 용접 재료의 설계 또는 선택에 중요한 지침을 준다.

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Analysis of AM and AEM Oxides Behavior in a SF Electrolytic Reduction Process (사용후핵연료 전기환원 공정에서의 알카리, 알카리토 금속 산화물들의 거동 분석)

  • 박병흥;강대승;서중석;박성원
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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    • 2004.06a
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    • pp.268-277
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    • 2004
  • process (ACP), electrochemical properties of high heat-generating alkali and alkali earth oxides in molten salt were measured and the behavior of those elements were analyzed. The reduction potentials of Cs, Sr, and Ba in a molten LiCl-$Li_2O$ system were more cathodic than that of Li and closely located one another. Thus, it is expected that the alkali and alkali earth would not hinder the reaction mechanism which is via lithium reduction. Alkali and alkali earth metals are likely to recycle into molten salt when the process is operated beyond metal reduction potentials and the effect of electric current on the mass transport is also determined by measuring the metal concentrations in the molten salt phase at different current conditions.

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