• 제목/요약/키워드: Alumina Ceramic

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Bi-Al-Si-O와 Bi-Al-Si-O-F 유리 코팅막의 플라즈마 저항성 (Plasma resistance of Bi-Al-Si-O and Bi-Al-Si-O-F glass coating film)

  • 우성현;정지훈;이정헌;김형준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.131-138
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    • 2024
  • 본 연구에서는 소결된 알루미나 기판에 코팅된 35Bi2O3-15Al2O3-50SiO2(BiAlSiO) 및 35Bi2O3-7.5Al2O3-50SiO2-7.5AlF3(BiAlSiOF) 유리층의 미세구조와 플라즈마 저항 특성이 소결 조건에 따라 어떻게 변화하는지를 조사하였다. 코팅된 층은 바 코팅(bar Coating) 방법을 사용하여 형성되었으며, 이후 탈지 공정을 거쳐 반구 형성 온도 전/후인 700~900℃ 범위의 온도에서 소결 되었다. 내플라즈마성은 석영유리보다 두개의 코팅 유리가 약 2~3배 더 높았으며, F를 첨가한 BiAlSiOF는 BiAlSiO보다 높은 내플라즈성을 나타냈다. 이는 불소 첨가 효과로 판단된다. 소결 온도가 700℃에서 800℃로 증가함에 따라 두 유리 모두 내플라즈마성이 향상되었으나, 900℃까지 소결 온도를 증가시키면 내플라즈마성은 다시 감소한다(즉, 식각률이 높아진다). 이러한 현상은 두 유리의 결정화 거동과 관련 깊은 것으로 판단된다. 소결 조건에 따른 내플라즈마성의 변화는 Al과 Bi-rich 상의 출현여부에 관련된 것으로 생각된다.

효모 고정화용 세라믹 담체의 개발 (Development of Ceramic Media for Yeast Immobilization)

  • 이율락;박상재
    • KSBB Journal
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    • 제15권3호
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    • pp.285-292
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    • 2000
  • 난초를 키우는 화분에 보습용으로 사용되는 다공성 화산석을 2-3 mm크기로 파쇄한 후 $600^{\circ}C$에서 1시간 태워서 가연성 물질 을 제거하고 IN의 염산용액으로$60-70^{\circ}C$에서 2시간 이물질을 녹여댄 후 세척할 경우 효모 고정화에 적당한 담체를 얻을 수 있었다 이 때 염산 용액 대신 NaOH 용액을 세척용액으로 사용 할 수 있으나 담체 구성성분의 용출이 있을 수 있으므로 용액 농도, 처리온도 및 시간에 주의하여야 한다 이렇게 제조된 담체 는 기공의 크기가 $15-80\mu\textrm{m}$이고 충전 밀도는 0.4-0.6 g/mL 였으며 $SiO_2$가 주성분이었고, $Al_2O_3$가 소량함유되어 있었으며, CaO, MgO가 미량 함유되어 있었다. 이 담제의 구조와 효모 고 정화 능력을 국내외 기업에서 제조한 실리카 및 알루미나 재질 의 담체의 경우와 비교한 결과 고상포말법으로 제조한 실리가 담체의 구조 및 고정화능력($5{\times108}$ cells/mL bed)과 비슷한 결 과를 보여 효모 고정화용 담체로 손색이 없었다.. Cordierite 담체 와 알루미나 담체는 고정화능이 실리카 담체의 50% 이하로 낮 았는데 이는 기공의 표면이 매끄럽지 못했기 때문으로 효모가 쉽게 흡착하기 위해서는 가능한 한 매끄러운 표면이 바람직하다 는 사실을 알 수 있었다.

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관형 알루미나 정밀여과와 광촉매 코팅 폴리프로필렌 구의 혼성 수처리: 질소 역세척 주기와 시간의 영향 (Hybrid Water Treatment of Tubular Alumina MF and Polypropylene Beads Coated with Photocatalyst: Effect of Nitrogen Back-flushing Period and Time)

  • 박진용;최민지;마정규
    • 멤브레인
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    • 제23권3호
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    • pp.226-236
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    • 2013
  • 관형 알루미나 정밀여과와 이산화티타늄 광촉매 코팅 PP (polypropylene) 구의 혼성공정에서 질소 역세척 주기(FT)와 시간(BT)의 영향을 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총여과부피($V_T$)의 관점에서 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone)구를 사용한 기존 결과와 비교하였다. 일반적인 역세척 방법인 공기가 아닌 질소로 역세척을 한 이유는 공기에 포함된 산소에 의해 수질분석에 영향을 줄 가능성을 최소화하기 위한 것이다. FT가 짧아질수록 $R_f$는 감소하고, J와 $V_T$는 증가하였다. 용존유기물의 평균 처리효율은 82.0%로 PES 구 결과의 78.0% 보다 높았다. 이러한 결과는 광촉매 코팅 PP 구가 광촉매 첨가 PES 구 보다 효과적으로 용존유기물을 제거한다는 것을 의미한다. BT가 길어질수록 최종 $R_f$는 감소하고 최종 J는 증가하였지만, $V_T$는 BT 15초에서 최대값을 보였다. 탁도의 평균 처리효율은 BT 변화에 따라 특별한 경향을 보이지 않았다. BT가 6초에서 30초로 증가함에 따라 용존유기물의 처리효율은 11.8% 증가하여, PES 구의 결과보다 다소 크게 증가하였다.

지르코니아-알루미나 세라믹 복합재료에 관한 연구 (A Study on the Alumina Ceramic Composite Dispersed With the Zirconia)

  • 박재성;이영신
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제49권2호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 단사정 구조의 순수 $ZrO_2$ 또는 5.35wt%의 $Y_2O_3$를 첨가한 정방정 구조의 $Y_2O_3(Y-TZP)$$Al_2O_3$에 첨가하여 그 기계적 특성 및 열충격 저항성을 연구하였다. $ZrO_2(m)$와 Y-TZP의 첨가량이 커짐에 따라 $Al_2O_3$의 소결 밀도가 증가하였다. 또한 Y-TZP의 첨가량이 증가함에 따라 비커스 경도도 증가하였고 첨가량 20wt%에서 최고값을 나타내었다. 시편의 경도는 소결 밀도에 의존함을 알 수 있었다. $ZrO_2(m)$나 Y-TZP 첨가량의 증가는 파괴인성을 향상시키는 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 결과로 $Al_2O_3$의 경도는 $ZrO_2$의 transformation toughening 뿐 아니라 미세균열 강화에서도 얻어짐을 알 수 있었다. 단사정 구조의 순수 $ZrO_2$의 첨가는 $Al_2O_3-ZrO_2$의 열 충격 저항성을 향상시켰다. 결정입도는 $ZrO_2$의 첨가량이 증가함에 따라 커진다.

치아용 세라믹스에서의 접촉피로 및 강도저하 (Contact fatigue and strength degradation in dental ceramics)

  • 정연길;이수영;최성철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.527-533
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    • 1999
  • 치아용 대체재료로 사용되고 있는 세 가지의 세라믹스, 장석질 자기, 운모를 함유한 유리-세라믹 및 유리침윤 알루미나에 대한 접촉피로을 실제 치아의 접촉상황과 유사한 구형입자를 이용한 헤르지안 압입시험법으로 물에서 수행하였으며, 각 재료에서의 접촉손상이 강도에 미치는 영향을 고찰하였다. 초기의 손상형태는 각 재료가 갖는 미세구조에 의존하여 나타났으며, 장석질 자기는 취성거동을 나타내는 cone 형태의 균열이, 운모를 함유한 유리-세라믹은 준-소성 변형 거동을 나타내는 변형이, 그리고 유리침윤 알루미나는 두 재료의 중간거동을 나타내었다. 그러나 반복하중의 수(n=1~n=$10^6$)가 증가됨에 따라 모든 재료에서 급격한 강도저하를 나타내었으며, 파괴는 접촉피로에 의해 형성된 손상에서 일어났다. 일정하중(200N, 500N 및 1000N)에서 반복하중의 수가 증가됨에 따라 두 번의 강도저하가 일어났으며, 첫 번째의 강도저하는 cone 형태의 균열이 주 요인으로 작용되었으며, 두 번째 강도저하는 반복하중에 따른 radial 형태의 균열에 의해 일어났다. 이러한 radial 형태의 균열발생은 각 재료에서 급격한 강도저하를 가져왔으며, 계속적인 반복하중으로 재료의 파괴를 유발시켰다. 반복하중의 수를 고정시킨 수 압입하중의 변화에 따른 강도저하에 대한 고찰을 통해 장석질 자기가 접촉피로에 대한 손상내구성을 갖음을 알 수 있었다.

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손상치유 능력을 가지는 탄화규소의 강도 특성과 탄성파 특성 (Strength Properties and Elastic Waves Characteristics of Silicon Carbide with Damage-Healing Ability)

  • 김미경;안병건;김진욱;박인덕;안석환;남기우
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.337-341
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    • 2004
  • Engineering ceramics have superior heat resistance, corrosion resistance, and wear resistance. Consequently, these art significant candidates for hot-section structural components of heat engine and the inner containment of nuclear fusion reactor. Besides, some of them have the ability to heal cracks and great benefit can be anticipated with great benefit the structural engineering field. Especially, law fracture toughness of ceramics supplement with self-healing ability. In the present study, we have been noticed some practically important points for the healing behavior of silicon nitride, alumina, mullite with SiC particle and whisker. The presence of silicon carbide (SiC) in ceramic compound is very important for crack-healing behavior. However, self-healing of SiC has not been investigated well in detail yet. In this study, commercial SiC was selected as sample, which can be anticipated in the excellent crack healing ability. The specimens were produced three-point bending specimen with a critical semi-circular crack of which size that is about $50-700{\mu}m$. Three-point bending test and static fatigue test were performed cracked and healed SiC specimens. A monotonic bending load was applied to cracked specimens by three-point loading at different temperature. The purpose of this paper is to report Strength Properties and Elastic Waves Characteristics of Silicon Carbide with Crack Healing Ability.

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Sand particle-Induced deterioration of thermal barrier coatings on gas turbine blades

  • Murugan, Muthuvel;Ghoshal, Anindya;Walock, Michael J.;Barnett, Blake B.;Pepi, Marc S.;Kerner, Kevin A.
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제4권1호
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    • pp.37-52
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    • 2017
  • Gas turbines operating in dusty or sandy environment polluted with micron-sized solid particles are highly prone to blade surface erosion damage in compressor stages and molten sand attack in the hot-sections of turbine stages. Commercial/Military fixed-wing aircraft engines and helicopter engines often have to operate over sandy terrains in the middle eastern countries or in volcanic zones; on the other hand gas turbines in marine applications are subjected to salt spray, while the coal-burning industrial power generation turbines are subjected to fly-ash. The presence of solid particles in the working fluid medium has an adverse effect on the durability of these engines as well as performance. Typical turbine blade damages include blade coating wear, sand glazing, Calcia-Magnesia-Alumina-Silicate (CMAS) attack, oxidation, plugged cooling holes, all of which can cause rapid performance deterioration including loss of aircraft. The focus of this research work is to simulate particle-surface kinetic interaction on typical turbomachinery material targets using non-linear dynamic impact analysis. The objective of this research is to understand the interfacial kinetic behaviors that can provide insights into the physics of particle interactions and to enable leap ahead technologies in material choices and to develop sand-phobic thermal barrier coatings for turbine blades. This paper outlines the research efforts at the U.S Army Research Laboratory to come up with novel turbine blade multifunctional protective coatings that are sand-phobic, sand impact wear resistant, as well as have very low thermal conductivity for improved performance of future gas turbine engines. The research scope includes development of protective coatings for both nickel-based super alloys and ceramic matrix composites.

하소온도에 따른 인공치관용 스피넬-유리 복합체의 기계적 특성 (Effect of calcination temperature on mechanical properties of spinel-glass dental composites)

  • 이득용;이준강;김대준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.234-239
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    • 2002
  • 하소온도를 $1000^{\circ}C$ ~ $1300^{\circ}C$ 로 변화시킨 스피넬 분말을 용융침투법으로 스피넬-유리 치관용 복합체를 제조하여 하소온도가 복합체에 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 하소온도가 상관없이 분말의 평균 입도는 2.8 ~3.0 $\mu$m로 유지하다가 $1300^{\circ}C$ 에서 4.66 $\mu$m로 증가하였다. 하소온도가 증가하메 따라 전성형체의 수축률과 기공크기는 각각 감소하고 증가하였다. 따라서, 하소온도에 의한 분말의 입도 및 입도 분포가 치밀화에 지대한 영향을 미치는 것으로 추정된다. 최적의 기계적 특성을 가진 스피넬-유리 복합체의 하소온도는 $1200^{\cire}C$이었으며, 강도와 인성 값은 각각 284$\pm$40 MPa, 2.5$\pm$0.1 MPa $m^{1/2}$이었다. 투광성 실험결과, 상용 알루미나-유리 복합체보다 가시광선 영역에서 투과율이 두배이상 우수한 심미성이 관찰되었다.

LPS - SiC 세라믹스의 굽힘강도 특성에 미치는 미시조직 영향 (Microstructure Effects on Bending Strength Characteristics of LPS - SiC Ceramic)

  • 윤한기;정헌채
    • 한국해양공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.77-81
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    • 2006
  • In this study, monolithic liquid phase sintered SiC (LPS-SiC) was made by the hot pressing method with nano-SiC powder, whose particle size is 30 nm and less on the average. Alumina ($Al_{2}O_{3}$), yttria ($Y_{2}O_{3}$), and silica ($S_{i}O_{2}$) were used for sintering additives. To investigate the effects of $S_{i}O_{2}$, the $Al_{2}O_{3}/Y_{2}O_{3}$ composition was fixed and the ratio of $S_{i}O_{2}$ was changed, with seven different ratios tested. And to investigate the effects of the sintering temperature, the sintering temperature was changed, with $1760^{\circ}C,\;1780_{\circ}C$, and $1800_{\circ}C$ being used with a $S_{i}O_{2}$ ratio of 3 wt%. The materials were sintered for 1 hour at $1760^{\circ}C,\;1780^{\circ}C$ and $1800^{\circ}C$ under a pressure of 20 MPa. The effects on sintering from the sintering system used, as well as from the composition of the sintering additives, were investigated by density measurements. Mechanical properties, such as flexural strength, were investigated to ensure the optimum conditions for a matrix of SiCf/SiC composites. Sintered densityand the flexural strength of fabricated LPS-SiC increased with an increase in sintering temperature. Particularly, the relative density of a sintered body at $1800^{\circ}C$ with a non-content of $S_{i}O_{2}$, a specimen of AYSO-1800, was 95%. Also, flexural strength was about 750MPa.

강릉 보광리 분청도편의 성분과 미세구조 연구 (Composition and Microstructure of Punch'ong Sherds from Bokwang-ri, Kangnung)

  • 김경남;한상목;신대용
    • 보존과학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.10-15
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    • 1999
  • 강릉 보광리 도요지에서 출토된 분청 도편의 성분과 미세구조의 특징을 EDS부착의 주사전자현미경과 X선 회절분석기, 열팽창측정기를 이용하여 조사하였다. 도편의 태토 성분은 $SiO_2(73-78\%),\;Al_2O_3(13-16\%)$, $RO{\cdot}R_2O(4-5\%,\;R=Ca,\;Mg,\;Na,\;K),\;R_xO_y(3-6\%,\;R=Fe,Ti)$로 구성되어 있으며, $SiO_2$의 양은 많은 편이나 $Al_2O_3$의 양은 적은 편이었다. 유약은 CaO 함량이 $21-30\%$로 높은 것으로 보아 석회계열의 유약으로 생각된다. 또한 도편의 소성온도는 $1150^{\circ}C$부근의 온도로 추정된다.

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