• 제목/요약/키워드: Attrition milling

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Effect of Increased Oxygen Content due to Intensive Milling on Phase and Microstructural Development of Silicon Nitride

  • Kim, Hai-Doo;Ellen Y. Sun;Paul F. Becher;Kim, Hyo-Jong;Han, Byung-Dong;Park, Dong-Soo
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.405-411
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    • 2001
  • Compacts of a mixture of fine $\alpha$-Si$_3$N$_4$powders, 6% $Y_2$O$_3$and 1% $Al_2$O$_3$were attrition milled time on phase and microstructural development in silicon nitride ceramics. The sintered surface and the interior showed different behaviors in phase and microstructral developments. Increased oxygen content with increased milling time of powder mixture leads to the formation of Si$_2$$N_2$O phase at temperatures as low as 155$0^{\circ}C$. Si$_2$$N_2$O is stable in the interior of the samples but unstable in the surface region of the specimen sintered at higher temperature. This results in a duplex structure where the interior consists of Si$_2$$N_2$O grains dispersed in $\beta$-Si$_3$N$_4$matrix and a surface which contains only $\beta$-Si$_3$N$_4$. The alpha to beta phase transformation and the microstructural development are shown to be influenced by the formation and decomposition of the Si$_2$$N_2$O.

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Kaolin과 산업부산물을 이용한 Mullite 합성 (Synthesis of Mullite from Kaolin and Industrial By-Products)

  • 김인섭;김동한;심광보;이명웅;이병하
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.1-6
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    • 1999
  • 천연원료인 pink A급의 합천 kaolin에 산업부산물인 Al(OH)3와 boehmite를 각각 첨가하여 mullite를 합성하였다. 혼합방법으로는 분쇄와 혼합효과를 동시에 얻을 수 있는 attrition milling법을 행하였고 1.5 ton/$\textrm{cm}^2$으로 일측가압성형하여 시편을 제조, 열처리하였다. Al(OH)3 부산물을 첨가하였을 경우 Al2O3 함량이 71.8 wt%인 시편을 1$600^{\circ}C$에서 4시간 열처리하여 223MPa의 꺽임강도값을 얻었고 10시간 열처리하여 85%의 mullite가 생성되었다. boehmite를 첨가하였을 경우 1$600^{\circ}C$에서 10시간 열처리하였을 때 Al2O3 함량이 68wt%인 시편의 경우 147MPa의 꺽임강도값을 얻었고 Al2O3 함량이 71.8 wt%의 시편의 경우 95%의 고순도 mullite를 합성할 수 있었다.

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Novel Heterogeneous Carbohydrase Reaction Systems for the Direct Conversion of Insoluble Carbohydrates: Reaction Characteristics and their Applications

  • Lee, Yong-Hyun;Park, Dong-Chan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제9권1호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • Most carbohydrates exist in nature in an insoluble state, which reduces their susceptibility towards various carbohydrases. Accordingly, they require intensive pretreatment for structural modification to enhance an enzyme reaction. The direct conversion of insoluble carbohydrates has distinct advantages for special types of reaction, especially exo-type carbohydrase; however, its application is limited due to structural constraints. This paper introduces two novel heterogeneous enzyme reaction systems for direct conversion of insoluble carbohydrates; one is an attrition coupled enzyme reaction system containing attrition-milling media for enhancing the enzyme reaction, and the other is a heterogeneous enzyme reaction system using extruded starch as an insoluble substrate. The direct conversion of typically insoluble carbohydrates, including cellulose, starch, and chitin with their corresponding carbohydrases, including cellulase, amylase, chitinase, and cyclodextrin glucanotransferase, was carried out using two proposed enzyme reaction systems. The conceptual features of the systems, their reaction characteristics and mechanism, and the industrial applications of the various carbohydrates are analyzed in this review.

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입자 크기 분포에 따른 0.01Pb(Mg1/2W1/2)O3-0.41Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-0.35PbTiO3-0.23PbZrO3 후막의 미세구조 및 압전특성 (Piezoelectric properties and microstructure of 0.01Pb(Mg1/2W1/2)O3-0.41Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-0.35PbTiO3-0.23PbZrO3thick film with particle size distribution)

  • 문희규;송현철;김상종;최지원;강종윤;윤석진
    • 센서학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.418-424
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    • 2008
  • The PZT based piezoelectric thick films prepared by screen printing method have been mainly used as a functional material for MEMS applications due to their compatibility of MEMS process. However the screen printed thick films generally reveal poor electrical and mechanical properties because of their porous microstructure. To improve microstructure we mixed attrition milled powder with ball milled powder of 0.01Pb$(Mg_{1/2}W_{1/2})O_3$-0.41Pb$(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$-$0.35PbTiO_3$-$0.23PbZrO_3$+0.1 wt% ${Y_2}{O_3}$+1.5 wt% ZnO composition. By mixing 25 % of attrition milled powder and 75 % of ball milled powder, the broadest particle size distribution was obtained, leading to a dense thick film with crack-free microstructure and improved dielectric properties. The X-ray diffraction analysis revealed that the film was in wellcrystallized perovskite phase. The remanent polarization was increased from $13.7{\mu}C/cm^2$ to $23.3{\mu}C/cm^2$ at the addition of 25 % attrition milled powder.

Synthesis of Oxide Ceramic Powders by Polymerized Organic-Inorganic Complex Route

  • Lee, Sang-Jin;Lee, Chung-Hyo;Waltraud M. Kriven
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 2000년도 Proceedings of 2000 International Nano Crystals/Ceramics Forum and International Symposium on Intermaterials
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    • pp.151-163
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    • 2000
  • A polymerized organic-inorganic complexation route is introduced for the synthesis of oxide ceramic powders. Polyvinyl alcohol was used as the organic carrier for precursor ceramic gel. Porous and soft powders, which have a high specific surface area, were obtained after calcinating the aerated precursors. The PVA content and its degree of polymerization had a significant influence on the homogeneity of the final powder. In particular, attrition milling process with the porous powder resulted in ultra-fine particles. In the case of the preparation of cordierite powder, nano-size powder, which has a high specific surface area of 181 ㎡/g, was obtained by the milling process. The complexation route was also applied to the synthesis of unstable phase in room temperature like beta-cristobalite, high temperature form of silica.

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입자 크기가 PZT계 압전 후막의 물성에 미치는 영향 (Effects of Particle Size on Properties of PZT -Based Thick Films)

  • 김동명;김정석;천채일
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.375-380
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    • 2004
  • 알루미나 기판 위에 Pb(Ni$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_3$-PbZrO$_3$-PbTiO$_3$ 후막을 스크린 인쇄한 후 800∼100$0^{\circ}C$에서 소결하여 압전 후막을 제조하였다. 마모 밀과 볼 밀 분쇄법을 이용하여 입자 크기가 서로 다른 압전 분말을 제조하였으며, 압전 분말의 입자 크기가 후막의 미세구조와 전기적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. 마모 밀링한 분말의 평균 입자 크기는 0.44 $\mu\textrm{m}$로 볼 밀링한 분말의 평균 입자 크기, 2.87 $\mu$m 보다 훨씬 작았다. 후막을 80$0^{\circ}C$에서 소결하였을 때는 마모 밀링한 분말로 제조한 후막의 입자 크기가 볼 밀링한 분말로 제조한 후막의 입자 크기보다 더 작았으며, 소결 온도가 증가함에 따라 그 차이가 점차 감소하였다. 그리고, 전체 소결 온도 구간에서 마모 밀링한 분말로 제조한 후막이 볼 밀링한 분말로 제조한 후막보다 균일하고 치밀한 미세구조를 보였다. 소결 온도가 90$0^{\circ}C$ 이상일 때, 마모 밀링한 분말로 제조한 후막이 볼 밀링한 분말로 제조한 후막보다 우수한 전기적 성질을 가졌다. 90$0^{\circ}C$에서 소결한 마모 밀링한 분말로 제조한 후막의 유전상수($\varepsilon$$_{r}$), 잔류분극(P$_{r}$), 항전계(E$_{c}$)는 각각 559, 16.3 $\mu$C/$cm^2$, 51.3 kV/cm이었다.다..

분쇄마찰매체 함유 반응계를 이용한 무증자 Corn starch의 고농도 당화와 당화액의 조성에 관한 연구 (A Novel saccharification method of uncooked concentrated corn starch using an agitated bead reaction system)

  • 이용현;조구형
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.399-405
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    • 1986
  • 무증자 전분의 효소당화시 분쇄마찰매체를 첨가하여 분쇄마찰 효과를 주어 당화를 촉진시키는 새로운 무증자 전분 당화법을 이용하여 HFCS의 제조에 적합한 포도당 함량이 높은 고농도 당액을 얻기 위해 연구하였다. 생전분을 고농도 당화를 위해 22.5, 39, 그리고 45%(w/v)와 같이 농도를 고농도까지 증가시켜 가면서 당화시킨 결과, 분쇄마찰 반응계를 활용할 경우 39%(w/v)와 같은 높은 전분 농도에서도 효율적인 당화가 가능하였으며, 8시간 후 75%, 24시간 후에는 92% 이상이 분해되었고 이때 당 농도는 425g/L 수준에 이르렀다. 초 고농도로 전분을 투입한 경우에도 전분을 batch식으로 투입하지 않고 분할 투입하는 fed-batch식으로 분할 투입한 결과 45%(w/v)와 같은 초 고농도에서도 우수한 결과를 얻었다. 또한 고농도에서는bead size가 큰 것이 당화촉진 효과가 컸다. 생성된 당조성을 HPLC로 분석한 결과 증자법의 당조성과 거의 유사한 glucose 95%, maltose 0.7%, 그리고 higher saccharide 4.5%로써 HFCS 제조에 적합한 특성을 갖추었다. 분쇄매체의 shearing에 의한 효소실활을 검토한 바 본 실험과 같은 교반하에서는 효소가 비교적 안정하였고. 특히 $Ca^{++}$은 효소 안정화에 매우 중요한 역할을 수행하였다.

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디지털 프린팅 공정을 위한 세라믹 안료의 미립화 거동 분석 (Micronization of Ceramic Pigments for Digital Ink-Jet Printing Process)

  • 이지현;황해진;권종우;김진호;황광택;한규성
    • 한국재료학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.82-88
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    • 2017
  • Ink-jet printing techniques with ceramic ink, which contains ceramic pigments as colorant, are in increasingly use in the ceramic industry. Generally, ceramic pigments that are produced by conventional method show diameters of several micrometers; these micrometer sized particles in the ink-jet printing process can cause undesirable behavior such as print head nozzle clogging. To prevent this problem, a particle size reduction process is required. In this study, CMYK (cyan, magenta, yellow, black) pigments were synthesized via solid state method. Each pigment particle was milled to submicron size by an attrition mill. The effects of micronizing on the morphology, mechanical property, crystal structure and color property of the CMYK ceramic pigments were investigated by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), particle size analysis (PSA), X-ray diffraction (XRD) and CIE $L^{\ast}a^{\ast}b^{\ast}$.

입자 크기에 따른 미세구조를 가지는 압전 후막 특성 (Properties of Piezoelectric thick film with detailed structure following particle size)

  • 문희규;송현철;김상종;최지원;강종윤;김현재;조봉희;윤석진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.325-325
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    • 2008
  • 스크린 프린팅에 의한 압전 후막은 MEMS 공정을 이용하여 마이크로 펌프, 마이크로 벨브, 마이크로 센서, 마이크로 로봇 등 여러 초소형 기계부품에 응용되고 있으며, Sol-Gel, PLD를 이용해 증착된 막 등에 비해 수십${\mu}m$의 비교적 두꺼운 막을 형성시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 실리콘 기판을 사용하여 스크린 프린팅으로 형성된 압전 후막의 경우, 공정상 바인더를 연소시키는 과정을 거치게 되므로, 밀집된(Dense) 구조를 가지는 막을 만들기가 어렵다. 이로 인해 스크린 프린팅에 의한 후막은 전기적 특성 및 기계적 특성이 떨어지는 경향이 있다. 본 연구에서는 스크린 프린팅에 의한 압전 후막의 밀집된 구조 및 특성을 향상시키기 위해 0.01Pb$(Mg_{1/2}W_{1/2})$O3-0.41Pb$(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-0.35PbTiO_3-0.23PbZrO_3$의 powder와 Attrition 밀링 처리된 powder를 비율별로 혼합하여 입자의 크기를 변화시켜 막의 충진 밀도를 향상시켰으며, 열처리 효과를 극대화시키기 위해 RTA(Rapidly Thermal Annealing)를 통해 열처리 하였다. Attrition 밀링에 의한 파우더를 각각 비율별로 100%, 50%, 25%로 혼합하여 만든 압전 세라믹 페이스트는 P-type(100)Si Wafer sample 위에 $1{\mu}m$의 하부전극용($1100^{\circ}C$) Ag 전극을 screen print하여 소결했다. 그리고 다시 전극이 형성된 Si wafer 위에 스크린 프린팅하고, 건조 한 후 RTA로 300초 동안 열처리 한 결과 밀집된 구조를 가지는 압전 후막을 제작 수 있었다.

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