• Title/Summary/Keyword: 흑연입자수

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Surface characteristics change of natural crystalline graphite powders by adsorption (유기물 흡착에 의한 인상흑연 분체의 표면특성변환 연구)

  • 김병곤;최상근;정헌생;이재장
    • Proceedings of the KSEEG Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.308-310
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    • 2001
  • 유기물질이 오랜 기간동안 고온 고압하에서 탄화작용을 받아 생성된 천연흑연은 단위구조가 탄소육각망평면(炭素六角網平面)이 평행하게 배열된 층상으로 전기전도도 및 윤할성이 우수하나 소수성이 매우 강하며 표변화학적 특성이 거의 없기 때문에 다른 물질과 표면흡착이 매우 어려운 물질이다. 따라서 본 연구에서는 흑연의 표면특성을 변화시키고자 유기물(ABDM)을 흡착시키고 표면흡착 매커니즘 및 표면특성을 해석하였다. 흑연 입자 표면 위의 ABDM흡착은 두 단계의 서로 다른 게에서 이루어졌다. 첫 번째 단계는 흡착 초기 흑연입자와 ABDM의 표면전위 특성차이에 의한 1차 흡착으로 흑연표면 소수성이 더욱 증가하는 상태이고, 두 번째 단계는 1차 흡착된 ABDM 과 용액중의 ABDM chain 상호간의 steric 작용에 의한 2차 흡착이었다. 2차 흡착이 완료된 흑연입자 표면은 ABDM 이중층을 형성하게 되고 이에 따라 흑연의 표면전위 특성을 변화시킬 수 있었다.

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Effect of the Number of Nodular Grains on Low Cycle Fatigue Life in Spheroidal Graphite Cast Iron (저사이클 피로수명에 영향을 미치는 구상흑연주철의 흑연입자수의 영향)

  • Kim, Min-Gun;Lee, Byeong-Hyeon;Yoo, Byung-Ho
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.20 no.B
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    • pp.3-8
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    • 2000
  • Low cycle fatigue life of spheroidal graphite cast iron is determined by the morphological parameters of internal graphite. The aim of this study is to clarify the effect of the number of nodular grain of spheroidal graphite cast iron on low cycle fatigue life. Two specimens that have identical average nodular grain size by changing nodular grain volume fraction and different number of nodular grain count was tested. In this paper, the parameter governing fatigue life through fatigue test, the number of nodular grain seriously affect fatigue life and nodular grain size is no longer governing parameter of it.

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Agglomeration and Adsorption of Fine Carbonaceous Particles onto Asian Dust Particles. (황사입자에 의한 미세탄소 입자의 응집 및 흡착 현상)

  • 김경원;김영준
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.341-342
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    • 2002
  • 미세탄소입자는 원소탄소(elemental carbon)와 유기탄소(organic carbon)로 분류할 수 있다. 원소탄소는 불완전연소 과정에 발생하는 검댕(black soot), 원유의 정제과정에 발생하는 흑연(graphite), 자연상태에서 만들어진 다이아몬드의 3가지 형태로 존재한다. 이들 중 대기환경에 영향을 미치는 요소는 검댕입자로서 입경은 l$\mu\textrm{m}$이하이며, 일정한 형태를 지니고 있지 않다. (중략)

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A Study on the Possibility of Bulk Graphite Manufacturing using Coal Tar as a Binder and an Impregnant (콜타르를 결합재 및 함침재로 이용한 벌크 흑연 제조)

  • Lee, Sang-Min;Lee, Sang-Hye;Kang, Dong-Su;Roh, Jae-Seung
    • Composites Research
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    • v.34 no.1
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    • pp.51-56
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    • 2021
  • This paper studied the possibility of manufacturing bulk graphite using coal tar, a precursor of coal tar pitch, as a binder and impregnant. Carbonization was conducted after mixing and molding with natural graphite as a filler and coal tar as a binder. Impregnation-recarbonization was performed five times after carbonization. Coal tar used as impregnant. Measuring density, porosity, compressive strength, and anisotropy ratio was conducted. The maximum density of bulk graphite specimen was 1.76 g/㎤ and the minimum porosity was 15.6% which could be controlled by process control. The highest compressive strength was 20.3 MPa. Then the maximum anisotropic ratio of bulk was shown 0.34 through XRD analysis. Therefore, it was confirmed that it was possible to manufacture artificial graphite in a bulk form by using coal tar as a binder and an impregnant.

Lithium Battery Anode Properties of Ball-Milled Graphite-Silicon Composites (볼밀링법으로 제조된 흑연-실리콘 복합체의 리튬전지 음전극 특성)

  • Kang, Kun-Young;Shin, Dong Ok;Lee, Young-Gi;Kim, Kwang Man
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.51 no.4
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    • pp.411-417
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    • 2013
  • To use as an anode material of lithium secondary battery, graphite-silicon composite powders are prepared by ball-milling with silicon nanoparticles (average diameter 100 nm, 0~50 wt%) and graphite powder (average diameter $15{\mu}m$) and their electrochemical properties are examined. As the silicon content increases, the graphite becomes smaller by the ball-milling and amorphous phase appears whereas the silicon do not suffer the change of nanocrystalline phases and embeds within the amorphous phase of graphite. Cyclic voltammetry at low scan rate reveals that typical oxidation peaks of graphite and silicon appear at 0.2~0.35 and 0.55~0.6 V, respectively, with higher reversibility for repeated cycles. In contrast, the high-scan-rate redox behavior is very irreversible for repeated cycles. High irreversible capacity is exhibited in the initial charging-discharging cycles, but it diminishes as the cycle number increases. The saturated discharge capacity achieves about 485 mAh $g^{-1}$ at 50th cycle for the composite of Si 20 wt%. This is due to the formation of amorphous graphite morphology by the adequate composition (C:Si=8:2 w/w), which efficiently buffers the volume change during alloying/dealloying between silicon and lithium.

흑연화를 통한 폐 수트의 리튬이온전지용 도전재로의 재활용에 관한 연구

  • Kim, Han-Bin;Choe, Jae-Hyeok;Lee, Won-Ju;Kim, Dae-Yeong;Gang, Jun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.138-138
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    • 2018
  • 선박을 통한 해상수송은 세계 무역의 80% 이상을 차지하고 있으며, 대부분의 선박은 저질중유의 연소로부터 추진력을 발생시키는 디젤 엔진을 원동력으로 사용하고 있다. 이러한 디젤 엔진은 연소의 부산물로 매년 백만 톤 이상의 오염물질을 방출하는데, 그 주성분은 탄소로 이루어져 있고 고온 열분해 또는 압축 점화 엔진의 작동 부산물들이 소량 포함되어 있다. 이에 본 연구에서는 선박으로부터 배출된 폐 수트를 리튬이온전지용 도전재로 활용하기 위한 독특한 방법이 제안되었다. 실험에 사용된 폐 수트는 운항중인 컨테이너선으로부터 수집되었으며, 수집된 폐 수트는 탄소 성분 이외의 불순물을 제거하고 흑연화 정도를 개선시키기 위해 $2,000^{\circ}C$로 열처리되었다. 열처리된 폐 수트의 모폴로지를 확인하기 위해 투과전자현미경을 이용하여 그 형상을 관찰하였으며, 이를 통해 폐 수트의 일차 입자는 지름이 약 70-100 nm 정도인 양파껍질 모양의 탄소(carbon nano-onion)로 형성된다는 것이 확인되었다. 또한, XRD, RAMAN 분광법 및 BET 분석 결과를 통해, 열처리된 폐 수트가 결정성이 있는 흑연으로 재형성되었으며 비표면적은 일반적으로 사용되는 활물질에 비해 약간 더 높다는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 이러한 특성은 리튬이온전지용 도전재로 활용될 수 있는 가능성을 보여주었고, 이는 전기화학적 정전류 충전 및 방전 테스트를 통해 그 성능이 확인되었다. 일반적으로 사용되는 도전재의 테스트 결과와 폐 수트를 도전재로 사용한 테스트 결과를 Fig. 1에 나타내었다. 이상의 실험 결과들을 미루어 볼 때, 선박으로부터 배출된 폐 수트가 리튬전지용 음극 활물질 및 도전재로 재활용될 수 있을 것으로 사료된다.

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Study on Mixing Characteristic and Rheology of Polymer/Graphite Composites for a Bipolar Plate of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (고분자 전해질막 수소 연료 전지 분리판 용 고분자/흑연 복합 재료의 혼합 및 유변학적 특성에 관한 연구)

  • Yoo, Tae-Hyun;Kim, Dong-Hak;Son, Young-Gon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.12 no.10
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    • pp.4673-4678
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    • 2011
  • In this paper, studies on a mixing characteristic and viscosity measurement of polymer/graphite composites for a bipolar plate of the polymer electrolyte membrane fuel cell were presented. Since the materials for the bipolar plate should be electrically conductive, contents of solid graphite in the composite are very high. As a consequence, a viscosity of the polymer/graphite composite used for the bipolar plate is very high and the measurement of the viscosity is difficult. Viscosity measurements of the polymer/graphite composites were not possible because pressure drops were continuously fluctuated during the viscosity measurements when a conventional capillary die was used. After the die design was optimized, the steady state pressure drop could be achieved, but the viscosity thus measured was not reproducible. After many trials with different experimental techniques, it was found that melt blending of the grinded powder mixtures of both PET and graphite provides reproducible viscosity measurements and electric conductivities of the polymer/graphite composites.

Dispersion Characteristics of Natural Crystalline Graphite Powders by Surface Modification (표면개질에 의한 인상흑연 분체의 분산특성 연구)

  • Kim, Byeong-Gon;Choe, Sang-Geun;Jeong, Heon-Saeng;Han, Sang-Geun;Lee, Jae-Jang
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.11 no.8
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    • pp.679-684
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    • 2001
  • The surface of natural graphite has not only good electrical conductivities and lubrication properties but also has strong hydrophobicity. There are no functional groups and chemical properties on it. It is difficult to join with any other ions and to disperse in aqueous system. In order to increase dispersion ability throughout modification of surface property, it is necessary to let graphite have some function on its surface by the adsorption of surfactant molecules. In this study, using zeta potential adsorbed surfactant molecules(ABDM) on graphite surface and its surface Properties turn hydrophobic into hydrophilic. The dispersing mechanism of graphite particles in aqueous system has been explained using the DLVO theory, It is concluded that the high dispersable graphite suspension of which dispersing stability$(T_{1/2})$ is 44.5 hours at pH 10 and 22.5mV zeta potential can be produced.

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The Friction and Wear of Sic Ceramic at High Temperature with Solid Lubricant. (고체윤활제를 사용한 경우 고온에서 SiC 세라믹의 마찰 마모에 관하여)

  • 강석춘
    • Tribology and Lubricants
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    • v.3 no.2
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    • pp.50-55
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    • 1987
  • 윤활제가 없는 경우와 고체 윤활제를 사용하였을 경우 세라믹 SiC의 마찰 마모시험을 상온 및 고온에서 실시하였다. 이때 사용한 마모시험기는 Two-disk형이고, 마찰속도는 132mm/sec이며, 하중의 2.6N에서 10.4N의 범위이다. 실험결과에 의하면 고체윤활제(흑연. Mos$_2$)는 세라믹의 마찰마모를 300$\circ$C 이하에서 모두 효과적으로 감소시킬 수 있었다. 또 300$\circ$C 이하에서는 Mox$_2$가 더 효과적인 윤활제 역할을 하고 300$\circ$C 이상에서는 흑연이 더 효과적이었다. 그원인은 윤활제 피막형성 및 파괴가 윤활 효과에 지배적인 영향을 미치고 온도상승에 따라 각 윤활제의 특성이 달라지기 때문이었음이 SEM 이나 EDS에 의해 밝혀졌다. 따라서 고온에서 윤활효과를 증대시키기 위해서는 윤활피막의 접착을 강하게 해줄 수 있는 접착 첨가물이 필요하다. 고온에서 윤활이 안된 경우 마모는 결정경계를 통한 입자들의 파괴가 주로 원이되나 낮은 온도나 윤활상태에서는 결정경계에 무관한 연마 마모가 마모를 지배하고 있었다.

폐슬러지 실리콘을 이용한 마이크론 크기의 이산화 실리콘 구형입자 제조

  • 한길진;김영철;장영철;김나랑;주지선
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • 2004.05a
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    • pp.213-216
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    • 2004
  • 폐슬러지 실리콘과 흑연의 혼합물에 물을 주입하고 열처리하여, 마이크론 크기의 이산화 실리콘 구형입자를 제조하였다. 제조된 이산화 실리콘의 직경은 균일하고 약 $1.7\mu\textrm{m}$이다. 탄화 실리콘이 이산화 실리콘 구형입자와 함께 존재하였으며, 그 모양은 휘스커와 다면체였다. 폐슬러지 실리콘과 탄소의 혼합물을 고온에서 열처리하면 일산화 실리콘 기체가 생성된다. 물이 산소의 공급원으로 주입되면 일산화 실리콘 기체는 산소와 반응하여 이산화 실리콘 고체가 형성될 수 있다. 실리콘 공급원으로 일산화 실리콘이 반응기 내에 균일하게 분포하고 물을 주입하여 이산화 실리콘이 형성되는 메커니즘은 액상에서 수산화 실리콘 구형입자를 형성하는 메커니즘과 유사하다.

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