• 제목/요약/키워드: 입자합금

검색결과 277건 처리시간 0.028초

RF 스퍼터링법을 이용한 리튬 이차 전지용 Si-Al 적층 음극 박막의 제조 및 전기적 특성

  • 임해나;;윤석진;성영은;최지원
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
    • /
    • pp.691-691
    • /
    • 2013
  • 최근 휴대용 전자기기의 전원으로서 가장 널리 사용되고 있는 리튬 이차 전지는 우수한 에너지 밀도, 낮은 자가방전 속도로 인한 비 메모리 효과, 높은 작동전압으로 다양한 전자기기뿐만 아니라 미래형 자동차산업 및 항공산업 분야에서도 점차 사용 빈도가 증가하고 있다. 현재 리튬 이차 전지의 음극물질로 널리 사용되고 있는 흑연의 경우 초기 용량 감소가 크고 이론적인 최대용량(372 mAhg-1, LiC6)이 낮다는 문제가 있어 다양한 대체물질의 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 Si는 Li과 반응하여 Li4.4Si합금을 형성하며 높은 이론용량을 갖고 상용화된 전지의 전압(~3.7 V)보다 0.3 V정도 밖에 낮지 않기때문에 재료의 개발과 함께 바로 사용화 할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 Si의 경우 금속 자체로 사용되는 경우 Li 이온이 삽입되어 Li4.4Si형성 시에 310%의 부피 팽창을 일으키게 되어 분쇄반응(pulverization)을 일으키고 충 방전에 따라 급격한 용량 감소를 야기한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 RF 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 보다 간단한 방법으로 Si층 사이에 수 나노의 Al층을 삽입하여 Si 입자의 부피 팽창으로부터 오는 응력을 상쇄시켜 높은 방전 용량 특성과 우수한 수명 특성을 동시에 구현하였다.

  • PDF

전기선 폭발법으로 제조된 Al-Cu 합금 나노분말을 이용한 다공성 나노 입자 제조 (Fabrication of Porous Nano Particles from Al-Cu Alloy Nano Powders Prepared by Electrical Wire Explosion)

  • 박제신;김원백;서창열;안종관;김병규
    • 한국분말재료학회지
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.234-238
    • /
    • 2008
  • Al-Cu alloy nano powders have been produced by the electrical explosion of Cu-plated Al wire. The porous nano particles were prepared by leaching for Al-Cu alloy nano powders in 40wt% NaOH aqueous solution. The surface area of leached powder for 5 hours was 4 times larger than that of original alloy nano powder. It is demonstrated that porous nano particles could be obtained by selective leaching of alloy nano powder. It is expected that porous Cu nano powders can be applied for catalyst of SRM (steam reforming methanol).

WC-Co 초경합금의 액상소결시 WC 입자형상에 미치는 탄소량의 영향 (Effect of Carbon Content on the Shape of WC Grains during Liquid Phase Sintering of WC-Co Hard Metals)

  • 한석희;박종구;허무영
    • 한국분말재료학회지
    • /
    • 제6권4호
    • /
    • pp.307-313
    • /
    • 1999
  • The effect of carbon content on the shape of WC grains dispersed in the Co-rich matrix during liquid phase sintering of WC-35%Co hard metals has been determined. The shape of WC grains was observed using SEM stereography after removing cobalt matrix with boiling hydrochloric acid solution. The WC grains changed from hexagonal to trigonal prism as the carbon content increased in the two-phase region of(WC + $\beta$ - Co), while the morphology of WC grains changed from trigonal to hexagonal shape as the carbon content decreased. The morphology of WC grains changes reversibly along with carbon loss or carbon pick-up. Morphology change of WC grains is attributed to crystal structure of WC, which has an asymmetric array of carbon atoms. There are two types of prismatic planes having different numbers of broken W-C bonds in WC grains. It is scrutinized that as the carbon content increases, the high energy prism planes grow fast and the crystals change from hexagonal to trigonal shape. On the other hand, when the carbon content decreases, the high energy prism planes are dissolved accompanying split of (100) plane into (101) and (101) planes.

  • PDF

청정 추진제 개발 동향 (Developing Trend of Clean Propellants)

  • 김인철;류백능;김창기
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.5-8
    • /
    • 2005
  • 본 보고에서는 현재까지 연구된 청정 및 저독성 추진제 기술 자료를 정리하였다. 로켓 모터의 배기 가스 중의 염산량을 감소시킨 저산 청정 추진제는 스캐빈저와 중화 개념이 일부 완성된 기술이다. 실제 가장 선호하는 기술은 추진제 배기 가스 중의 염소가 완전히 제거된 무염소 기술이나 아직은 기술적으로 제한적이다. 또한 마그날륨(Mg-Al 합금)인 경우, 배출 가스 중의 염산 농도를 1/5 수준으로 감소시킨 결과도 보고되어 있다. 차세대 추진제로는 저독성(Green) 추진제가 연구 중이며, Al 또는 Mg 금속 미세 입자를 화학양론적 분위기에서 고온 수증기와 연소하는 연구가 진행 중이다.

  • PDF

Al계 편정합금의 중력 편석에 관한 연구 (I);Pb, Bi 입자의 분산에 미치는 용탕처리의 영향 (A Study on the Gravity Segregation in Monotectic Al Alloys.(I);The Effect of Melting Treatment on the Distribution of Pb, Bi Particles.)

  • 황호을;이재하;정성인;최정철;윤의박
    • 한국주조공학회지
    • /
    • 제10권4호
    • /
    • pp.316-323
    • /
    • 1990
  • To improve free-cutting property, fine Pb, Bi particles is necessary to be distributed evenly in Al-Cu alloy. The control of added element size and distribution are very difficult because of the insolubility and gravity segregation of Pb, Bi in the matrix. Therefore, in this study, mechanical stirring of the melt, inert gasbubbling, the addition of degasser are used for the fine distribution of Pb, Bi particles. The best distribution are obtained by stirring with 500 rpm for 10min., Ar gas bubbling with 600cc/min for 5min. and degassing with 0.8wt% degasser. As increasing cooling rate, fine grain size and finely dispersed particles were observed. The optimum pouring temperature was $650^{\circ}C$.

  • PDF

전자교반시 Al-7wt%Si합금의 초정입자에 미치는 유동의 영향 (The Effect of Fluid Flow on the Primary Particle of Al-7wt%Si Alloy in Electromagnetic Stirring)

  • 임성철;윤의박
    • 한국주조공학회지
    • /
    • 제16권6호
    • /
    • pp.565-575
    • /
    • 1996
  • In this study, to gain the semi-solid alloy we employed the electromagnetic rotation by a induction motor of 3-phases and 2-poles for Al-7wt%Si alloy and observed the size of primary solid particle, distribution state of primary solid particle, the degree of sphericity, and fraction of primary solid for the evaluation of its results. The size of primary solid particle increases from $98{\mu}m$ to $118{\mu}m$ as solid fraction increases from 0.2 to 0.5. The degree of sphericity increased as the solid fraction increased. Solid particles obtained from the microstructures of isothermally held sample were coarsened and the degree of sphericity was enhanced as isothermal holding time increased. However, when the sample was stirred for more than 40min, solid particles merged together and liquid phase was entrapped within the cluster of solid particles. The size of primary solid particle was not changed significantly with the variation of input voltages by 160V over which solid particles began to merge together to be a large cluster of about $170{\mu}m$ at 180V. The standard deviation and the degree of sphericity were not changed significantly with the variation of input voltage.

  • PDF

전기방사를 통한 Ni-Cr 나노 섬유 합성 및 특성분석 (Synthesis characterization of Ni-Cr nanofibers via electrospinning method)

  • 이정훈;원미소;이규환;최승목
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.168.2-168.2
    • /
    • 2017
  • 발열체는 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키는 전기 저항체인데, Ni-Cr계 합금이 발열 가능 온도가 범위가 크고 열 효율 및 내 산화성, 내 부식성이 우수하여 발열체로 많이 사용되고 있다. 그리고 기존의 선형 발열체의 효율성을 개선한 면상 발열체가 개발되었고, 최근 나노 기술의 발달로 나노크기의 ITO(Indium Tin Oxide) 입자나 탄소나노튜브가 코팅된 형태의 투명 면상 발열체가 개발되어 주목을 받고 있다. 투명 면상 발열체는 발열체의 형태를 거시적으로 확인할 수 없기 때문에 자동차의 전면 유리 히터 및 건축용 기능성 창호 등의 심미적 효과를 요구하는 제품에 사용될 수 있다. 본 연구에서는 PVP(Poly vinyl Pirrolidone)을 이용하여 Ni-Cr Nanofiber 제조를 위한 효율적인 전기 방사 조건을 도출한다. PVP 질량에 따라서 Ethanol과 Methanol, 물을 이용하여 viscosity와 ion conduciviy를 조절하였고, 전기방사 조건으로 bead를 최소화 하는 나노섬유를 얻었다. 이어서 Ni-Cr/PVP 용액은 Metal Precursor wt.% 조절 및 방사조건으로 100~300nm의 직경을 가진 나노 섬유를 얻을 수 있었다. 산화/환원 열처리 후 PVP와 Oxide가 제거된 Ni-Cr nanofiber를 합성하였다. Nanofiber 형상은 FE-SEM으로 측정하였으며, XRD, FT-IR 분석을 통해 제작된 나노 섬유의 구조적 특성을 확인하였다.

  • PDF

폐 WC-Co계 초경합금에서 추출된 코발트 재생 원료를 이용한 LiCoO2 입자 합성 연구 (Synthesis of LiCoO2 Powders using Recycled Cobalt Precursors from Waste WC-Co Hard Metal)

  • 양희승;피재환;김유진
    • 한국분말재료학회지
    • /
    • 제18권3호
    • /
    • pp.277-282
    • /
    • 2011
  • [ $LiCoO_2$ ] a cathode material for lithium rechargeable batteries, was prepared using recycled $Co_3O_4$. First, the cobalt hydroxide powders were separated from waste WC-Co hard metal with acid-base chemical treatment, and then the impurities were eliminated by centrifuge method. Subsequently, $Co_3O_4$ powders were prepared by thermal treatment of resulting $Co(OH)_2$. By adding a certain amount of $Li_2CO_3$ and $LiOH{\cdot}H_2O$, the $LiCoO_2$ was obtained by sintering for 10 h in air at $800^{\circ}C$. The synthesized $LiCoO_2$ particles were characterized by X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscope (SEM) analysis.

음극아크증착으로 제조된 TiMoN 박막의 물리적 특성

  • 양지훈;김성환;변인섭;이경황;정재인
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.38-38
    • /
    • 2018
  • TiMoN 코팅층은 우수한 내마모 특성과 낮은 마찰계수를 보여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 음극아크 증착으로 질소 가스 유량, 아크 전류, 기판 전압 등 공정 변수를 제어하여 TiMoN 코팅층을 스테인리스와 초경 기판 위에 제조하고 색상, 미세구조, 경도 등 물리적 특성을 평가하였다. TiMo 타겟은 Mo가 약 8 at.% 함유되어 있으며 직경은 80 mm이었다. 색차계를 이용하여 TiMoN 코팅층의 색상을 분석한 결과, 질소 유량이 증가할수록 $a^*$$b^*$ 값이 증가하는 경향을 확인하였다. 질소 유량 90 sccm으로 제조한 TiMoN 코팅층은 TiN 코팅층과 유사한 색상을 보였다. TiMoN 코팅층의 조성을 에너지분산형 분광기(energy dispersive spectroscopy)로 분석한 결과, 타겟과 유사한 조성을 보였다. TiMoN 코팅층의 단면을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 주상정 형성이 확인되었으며 코팅층 표면에는 음극 아크 공정 시 발생하는 거대입자가 발견되었다. 질소 유량 50 sccm으로 제조한 TiMoN 코팅층은 약 3000 Hv의 경도 값을 보였다. X-선 분광기로 TiMoN 코팅층의 결정성을 분석한 결과, TiN과 유사한 합금상이 형성된 것을 확인할 수 있었다. TiMoN 코팅층은 TiN과 유사한 색상을 보였으며 경도는 TiN보다 높은 값을 보여 절삭공구, 금속 가공용 부품 등 고경도 코팅층으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

  • PDF

Al-Mg 합금 박막의 압축응력 완화를 위한 어닐링 공정상의 입자 발달 (Evolution of grains to relieve additional compressive stress developed in Al-Mg alloy films during thermal annealing)

  • 이준성;양지훈;정재인;정용화;곽영진;김상섭
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.47-51
    • /
    • 2014
  • In this work, a possible mechanism for grain evolution in Al-Mg alloy films during thermal annealing is suggested on the basis of the phase transition and the related residual stress. Al-Mg alloy films with compositions of 14.0 and 18.0 wt% Mg content were deposited on cold-rolled steel substrates by the direct current co-sputtering method using Al and Mg targets. After the deposition, the samples were thermally annealed at $400^{\circ}C$ for 10 min. The featureless, dense cross-sectional microstructure of the as-deposited films turned into a grainy microstructure after the thermal annealing. According to the residual stress evaluated by using the $XRD-sin2{\psi}$ technique and the phase analysis by XRD, it is likely that grains were created in order to relieve the additional accumulation of residual stress originating from the phase transition from face-centered cubic Al (${\alpha}$) to Al3Mg2 (${\beta}$) and Mg (${\delta}$) phases, suggesting interplay between the microstructure and residual stress.

  • PDF