• 제목/요약/키워드: Fine powders

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겔의 수열합성법에 의한 다공성 구형 $BaTiO_3$ 미분체의 제조 (Manufacture of $BaTiO_3$ Powders by Gel-hydrothermal Method)

  • 김용렬
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.306-314
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    • 2005
  • In this study, spherical $pre-BaTiO_3$ particles are prepared by gelation and aging process in autoclave without catalysts. The (Ba-Ti) gel used as a starting material was prepared by aging mixtures of titanyl acylate with barium acetate aqueous solution([glacial acetic acid (AcOH)]/[titanium isopropoxide (TIP)] 4, [barium acetate]/[TIP] 1) at $45^{\circ}C$ for 48hrs. XRD and SEM results for the (Ba-Ti) gel sample at aging process showed that the gel was formed via aggregation of the fine particles. It seems to be the primary particles of bulk (Ba-Ti) gel amorphous, but the spatial arrangement of barium and titanium in the (Ba-Ti) gel is similar to that in crystalline $BaTiO_3$ particles. From XRD and FT-IR. spectroscopy analysis it was found that the crystal structure of the prepared particles continuously transformed from amorphous to tetragonal as the calcination temperature increased, and crystallized spherical cubic and tetragonal $BaTiO_3$ powder obtained at the very low calcination temperature between $500^{\circ}C$ and $900^{\circ}C$ after 1hrs of heat treatment respectively. According to BET analysis result, final particle have pore structure of ink bottle shape which is produced by aggregation of fine spherical particles with surface area of $280m^2/g$ and average pore size of 130nm.

질화반응용 금속규소 및 그 Compacts의 Characterization(Densification of Silocon Nitride 1보) (The Characterization of Metal Silicon and Compacts for the Nitridation)

  • 박금철;최상욱
    • 한국세라믹학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.211-216
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    • 1983
  • This work aims at characterizing silicon grains and its compacts. In order to remove iron silicon grains were washed with 5N hydrochloride at 60-7$0^{\circ}C$ for 170 hrs, and then followed the chemical analysis by atomic absorption spectrophotometer X-ray diffraction analysis SEM observation and specific surface area determination by B. E. T. Mixtures of graded silicon particles with two or three different sizes were made into packings by mechanical vibration. The mixtures were used to make compacts with 10 mm in diameter and 70mm in length by isostatically pressing at 1, 208 kg/$cm^2$ (20 kpsi) and 4, 255kg/$cm^2$ (60 kpsi) respectively. Bulk densities of packings and compacts were measured. A slip made of magnesium nitrate solution and fine silicon particles was spray-dried and then decomposed at 30$0^{\circ}C$ for the purpose of coating the uniform layer of magnesium oxide on the surface of particles. The results obtained are as follows: (1) About two thirds of iron content could be removed from silicon by washing silicon powders with hydrochloride. (2) Uniform layer of magnesium oxide on the surface of silicon could be prepared by spray-drying suspension and by decomposing it. (3) B. E. T. specific surface area of fine silicon particles was 2, 826.753$m^3$/kg. (4) In the binary system with two sizes of 40-53$\mu\textrm{m}$ particles and <10$\mu\textrm{m}$ particles the maximum bulk density of packing was 55% of theoretical value and that of compacts made at the pressure of 4, 255 kg./$cm^2$ (60 kpsi) was 73% of theoretical value. (5) In the ternary system with three sizes the maximum bulk density of packing was 1.43 g/$cm^3$and that of compacts was 1.80g/$cm^3$which is equivalent to 77.6% of theoretical value. The composition of the closest compact was consisted of 50% of 40-53$\mu\textrm{m}$ particles 20% of 10-30$\mu\textrm{m}$ particles and 30% of <10$\mu\textrm{m}$ parti-cles.

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Control of Algal Blooms in Eutrophic Water Using Porous Dolomite Granules

  • Huh, Jae-Hoon;Choi, Young-Hoon;Lee, Shin Haeng;Cheong, Sun Hee;Ahn, Ji Whan
    • 한국세라믹학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.108-113
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    • 2017
  • The use of aluminum-based coagulants in water pretreatment is being carefully considered because aluminum exposure is a risk factor for the onset of Alzheimer's disease. Lightly burned-dolomite kiln dust (LB-DKD) was evaluated as an alternative coagulant because it contains high levels of the healthful minerals calcium and magnesium. An organic pore forming agent (OPFA) was incorporated to prepare porous granules after OPFA removal through a thermal decomposition process. A spray drying method was used to produce uniform and reproducible spherical granules with low density, since fine dolomite particles have irregular agglomeration behavior in the hydration reaction. The use of fine dolomite powder and different porosity granules led to a visible color change in raw algae (RA) containing water, from dark green to transparent colorlessness. Also, dolomite powders and granules exhibited a mean removal efficiency of 48.3% in total nitrogen (T-N), a gradual increase in the removal efficiency of total phosphorus (T-P) as granule porosity increased. We demonstrate that porous dolomite granules can improve the settling time and water quality in summer seasons for the emergent treatment of excessive algal blooms in eutrophic water.

습식 합성법에 의한 고순도 ${\alpha}-Al_2O_3$ 미세분말의 합성 연구 (A Study on the Synthesis of High-Purity ${\alpha}-Al_2O_3$ Ultra-Fine Powders by Wet Chemical Method)

  • 최진호;류종석;한양수;김준;이현국;김혁년
    • 대한화학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.275-279
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    • 1991
  • 고순도 암모니움 명반 결정을 합성한 후 열분해 시켜 높은 순도의 초미세 산화알루미늄(${\alpha}-Al_2O_3$)분말을 합성하였다. 이 때 불순물인 Na$_2$O의 혼입과 Al(OH)$_3$의 침전을 최대한으로 방지하기 위해 pH = 1.5∼2.5의 영역에서 암모니움 명반을 합성하였으며, pH 조건은 수용액 중에서 Na와 Al 이온의 수산화물과 탄산염 형성을 고려, pH에 따른 각 이온종들의 농도가 이론적으로 계산되었다. 그 결과 ${\alpha}-Al_2O_3$의 순도는 99.7%이상이고, 입자는 ${\phi}$ = 0.1∼0.5 ${\mu}$m의 균일한 크기의 분말이 얻어졌다.

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반응성 스프레이방법으로 제작한 티타늄 알루미나이드/탄화물 복합박막의 미세조직과 경도 (Microstructure and Hardness of Titanium Aluminide/Carbide Composite Coatings Prepared by Reactive Spray Method)

  • 한창석;진성윤
    • 한국재료학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.350-358
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    • 2020
  • A variety of composite powders having different aluminum and carbon contents are prepared using various organic solvents having different amounts of carbon atoms in unit volume as ball milling agents for titanium and aluminum ball milling. The effects of substrate temperature and post-heat treatment on the texture and hardness of the coating are investigated by spraying with this reduced pressure plasma spray. The aluminum part of the composite powder evaporates during spraying, so that the film aluminum content is 30.9 mass%~37.4 mass% and the carbon content is 0.64 mass%~1.69 mass%. The main constituent phase of the coating formed on the water-cooled substrate is a non-planar α2 phase, obtained by supersaturated carbon regardless of the alloy composition. When these films are heat-treated at 1123 K, the main constituent phase becomes γ phase, and fine Ti2AlC precipitates to increase the film hardness. However, when heat treatment is performed at a higher temperature, the hardness is lowered. The main constitutional phase of the coating formed on the preheated substrate is an equilibrium gamma phase, and fine Ti2AlC precipitates. The hardness of this coating is much higher than the hardness of the coating in the sprayed state formed on the water-cooled substrate. When hot pressing is applied to the coating, the porosity decreases but hardness also decreases because Ti2AlC grows. The amount of Ti2AlC in the hot-pressed film is 4.9 vol% to 15.3 vol%, depending on the carbon content of the film.

급냉응고법에 의한 In-Situ 복합재료로서의 과포정 Al-10wt%Ti 합금(I) (Hyper-peritectic Al-Ti Alloys as In-Situ composites through Rapid Solidification)

  • 김혜성;금동화;김긍호
    • 한국재료학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.263-268
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Al-기지 복합재료의 새로운 개념과 in-situ 공정의 가능성을 Al-Ti계의 연구결과들을 토대로 제시하고자 하였다. 가스아토마이제이션법에의해 $Al_3Ti$가 미세한 편상형상을 갖도록 Al-10%Ti 조성의 합금분말을 제조하고, 고온 압출 공정을통하여 25V/o $Al_3Ti/Al $ 복합재를 제조하였다. 복합재의 미세구조를 광학현미경, SEM, TEM 등을 이용하여 조사하였고, 상온과 고온에서의 기계적 특성을 인장시험을 통하여 측정하였다. 제조된 복합재료의 미세구조 및 고온 기계적 성질을 상용되고 있는 $SiC_w/2124$ 복합재료와 유사한 거동을 보여준다. 제조된 $Al_3Ti/Al$ 복합재료의 장점과 단점이 물성향상의 가능성과 더불어 제시되었다.

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MA법으로 제조된 CrSi2 열전화합물의 평가 및 치밀화 (Characterization and consolidation of thermoelectric CrSi2 compound prepared by mechanical alloying)

  • 이충효;김영
    • 한국결정성장학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.135-141
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    • 2013
  • 본 연구에서는 $CrSi_2$ 열전화합물을 제조하기 위하여 순금속 $Cr_{33}Si_{67}$ 혼합분말을 기계적 합금화 처리하였다. 초미세 $CrSi_2$계 열전화합물을 얻기 위하여 최적 볼밀조건 및 열처리 조건을 X선 회절분석과 시차주사 열량분석을 이용하여 조사하였다. 순금속 $Cr_{33}Si_{67}$ 혼합분말을 70시간까지 볼밀 처리 후 $650^{\circ}C$까지 열처리함으로써 평균 결정립 크기가 70 nm 인 초미세 $CrSi_2$ 열전화합물을 얻을 수 있었다. MA 분말시료의 벌크화를 위하여 소결온도 $600{\sim}1000^{\circ}C$, 압력 60 MPa에서 SPS 소결을 실시하였다. SPS 과정에서 MA 분말의 수축은 소결 개시 후 $600^{\circ}C$ 전후에서 크나 전반적으로 급격하게 발생하지 않으며 $1000^{\circ}C$까지 비교적 단조롭게 수축함을 알 수 있었다. 여기서 수축이 $600^{\circ}C$ 부근에서 큰 이유는 열분석 결과에서도 보여주듯이 $CrSi_2$ 화합물의 생성과 관련이 있는 것으로 판단된다. SPS 성형체의 전기전도도 및 제벡계수는 $900^{\circ}C$까지 측정을 실시하였으며, 그 결과로부터 제벡계수는 $400^{\circ}C$에서 $125{\mu}V/K$ 및 파워팩터는 $350^{\circ}C$에서 $4.3{\times}10^{-4}W/mK^2$의 최대값을 각각 나타내었다.

MA법에 의한 Heusler Fe2VAl 합금분말의 제조 및 치밀화 (Fabrication and densification of Heusler Fe2VAl alloy powders by mechanical alloying)

  • 김광덕;이충효
    • 한국결정성장학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.51-57
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    • 2013
  • 본 연구에서는 Heusler $Fe_2VAl$ 열전화합물을 제조하기 위하여 순금속 $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 기계적 합금화 처리하였다. $Fe_2VAl$ 열전화합물을 얻기 위하여 최적 볼밀조건 및 열처리 조건을 X선 회절분석과 시차주사 열량분석을 이용하여 조사하였다. $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 60시간까지 볼밀 처리한 경우 bcc 구조의 ${\alpha}$-(Fe,V,Al) 고용체가 얻어졌다. 단상의 Heusler $Fe_2VAl$ 화합물은 $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 60시간 동안 MA 처리 후 $700^{\circ}C$까지 열처리함으로써 얻을 수 있었다. MA 분말시료의 치밀화를 위하여 인가압력 60 MPa 및 소결온도 $900{\sim}1000^{\circ}C$에서 흑연다이를 사용하여 SPS 소결을 실시하였다. $1000^{\circ}C$에서 SPS 소결 후 얻어진 벌크체의 Vickers 경도는 870으로 매우 높은 값을 보였다. 또한 SPS 법으로 얻어진 벌크체의 밀도측정 결과, 모든 시료에서 상대밀도 90 % 이상의 금속광택을 나타내는 치밀한 소결체임을 알 수 있었다.

Mossbauer 분광법에 의한 $Co{1+x}Fe{2-2x}Ti_xO_4$ 페라이트 분말의 연구 (Mossbauer Study Of $Co{1+x}Fe{2-2x}Ti_xO_4$ ferrite Powders)

  • 채광표;정성근;김원기;이성호;이영배
    • 한국자기학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.220-224
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    • 2000
  • Co-페라이트 CoF $e_2$ $O_4$에서 Fe 이온의 미량을 Co와 Ti 이온으로 치환시킨 시료인 $Co_{1+x}$/F $e_{2-}$2x// $Ti_{x}$ $O_4$(0.00$\leq$x$\leq$0.10)을 sol-gel방법으로 제조하여 Co와 Ti이온의 치환에 따른 결정학적 및 자기적 특성의 변화를 밝히기 위하여 x-선 회절기, Mossbauer분광기 , 진동자력계 등을 이용한 연구를 하였다. 결정 구조는 전체 조성비 범위에서 spinel임을 알 수 있었으며, 격자 상수 값은 Co-T리 치환량이 증가함에 따라 x = 0.00때 8.383 $\AA$에서 x = 0.l0때 8.397 $\AA$으로 선형적으로 증가하였다. 입자의 크기도 Co-Ti 치환량이 증가함에 따라 x = 0.00때 49.7 nm에서 x = 0.10때 46.6 nm로 감소하여 세라믹제조 방법에 비하여 매우 작게 나타났다. Mossbauer spectrum은 상온에서 F $e^{3+}$ 가 A와 B 자리에 위치하여 나타나는 한세트의 육중선이 중첩된 모양이었는데, Co-Ti의 치환량 증가에 따라 A자리의 초미세 자기장 값은 거의 일정하였으나 B자리의 값은 감소하였다. 이성질체 이동값과 사중극자 분열값은 거의 일정하였다. $Co_{1+x}$F $e_{2-}$2x/ $Ti_{x}$ $O_4$ 시료에서 포화자화는 x = 0.00때 77.1 emu/g에서 x = 0.10때 61.7 emu/g로 선형적으로 서서히 감소하고, 보자력은 x = 0.00때 545.0 Oe에서 x = 0.10때 327.0 Oe로 급격히 감소하였다.하였다.다.

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왕겨로부터 합성된 탄화규소 분말 (SiC powders synthesized from rice husk)

  • 박태언;황준연;임진성;윤영훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.188-192
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    • 2016
  • 본 연구에서는, 실리카 분말과 왕겨의 혼합체로부터 탄화된 물질로부터, 탄화규소 (SiC) 분말이 합성되었다. 탄화왕겨와 실리카의 열탄화환원 반응을 통해 얻어진, SiC 시료는 XRD 회절 패턴, FE-SEM 및 FE-TEM을 통해 분석되었다. 시료들은 XRD 패턴에서, $35^{\circ}$ 부근의 (111) peak는 매우 높은 intensity를 나타내었고, $60^{\circ}$, $72^{\circ}$ 부근의 (220), (311) peak 등 탄화규소 결정상에 대한 peak pattern이 명확하게 관찰되었다. Ar 분위기에서 탄화왕겨와 실리카의 혼합비율이 6 : 4인 혼합물로부터 합성된 시료는 XRD 패턴에서 잔류카본이 검출되지 않았으며, hexagonal 결정상의 비율이 비교적 낮고, cubic SiC 결정상이 주도적으로 나타내었다. 탄화왕겨와 실리카의 혼합비율이 6 : 4인 경우에 합성된 시료는 $5{\mu}m$ 이하의 미세한 입자들이 관찰되었으며, TEM 분석결과에서, SiC 결정질상의 (110) 회절패턴 형태를 나타내었다.