• 제목/요약/키워드: Iso-conversional Method

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TGA를 이용한 RDX의 입자 크기에 따른 열적 분해 특성 연구 (A Study on Thermal Decomposition of RDX According to the Size using TGA)

  • 범길호;김승희;김진석
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.81-85
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    • 2012
  • This work is related to study the thermal decomposition of 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacylohexane(RDX) by differential scanning calorimeter and thermo-gravimetry with Kissinger's & Iso-conversional method under nonisothermal conditions, with heating rate from 2 to $8^{\circ}C$/min or given heating rate. We calculated and compared activation energy with these two methods. Iso-conversional method is better than Kissinger's method to study decomposition mechanism. We also investigated activation energy and frequency factor by Kissinger's & Iso-conversional method with the influence of particle size. In case of single crystal, Cl-3(large crystal) has better thermal stability than Cl-5(small crystal). The activation energy increased according to the size of the particle size.

저궤도 우주환경에서 에폭시-실리카 나노 복합소재의 열화거동 분석 (Analyses of Nano Epoxy-Silica Degradation in LEO Space Environment)

  • 장서현;한유수;황도순;정주원;김영국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권12호
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    • pp.945-952
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    • 2020
  • 이 연구에서는 저궤도 우주 환경(LEO) 조건에서 나노실리카 에폭시 복합소재의 실리카 농도가 재료의 열화 거동에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 실리카 입자를 에폭시 수지에 10%와 18% 두 가지 서로 다른 무게비로 나노복합소재를 제작하여 저궤도 우주 환경 모사장치에서 열화시켰다. 열화된 나노복합소재를 대상으로 열중량분석(Thermogravimetric Analysis, TGA)를 수행하였고 등변환법(Iso-conversional Method)에 기반한 Friedman 방법, Flynn-Wall-Ozawa(FWO) 방법, Kissinger 방법, 그리고 DAEM(Distributed Activation Energy Method)으로 활성화에너지를 계산하였다. 그 결과 나노입자가 섞이지 않은 샘플은 열화가 진행되면서 중가함을 보였다. 그러나 10%와 18%는 열화 싸이클이 15회일 때까지 증가하였으나 그 이후에는 감소하였으며, 따라서 나노 입자가 열화 거동에 부정적인 영향이 있음을 보였다. 또한 활성화에너지 계산에 적용된 방법에 대해 토의하였다.

Structural evolution and kinetic study of high isotacticity poly(acrylonitrile) during isothermal pre-oxidation

  • Zhang, Li;Dai, Yongqiang;Kai, Yi;Jin, Ri-Guang
    • Carbon letters
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    • 제12권4호
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    • pp.229-235
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    • 2011
  • Isotactic polyacrylonitrile (PAN) with triad isotacticity of 0.53, which was determined by $^{13}C$ NMR, using dialkylmagnesium as an initiator, was successfully synthesized. Isothermal treatment of iso-PAN was conducted in air at 200, 220, 250 and $280^{\circ}C$. Structural evolutions and chemical changes were studied with Fourier transformation infrared and wide-angle X-ray diffraction during stabilization. A new parameter $CNF={I_{2240cm}}^{-1}/ ({I_{1595cm}}^{-1}+f^*{I_{1595cm}}^{-1})$ was defined to evaluate residual nitrile groups. Crystallinity and crystal size were calculated with X-ray diffraction dates. The results indicated that the nitrile groups had partly converted into a ladder structure as stabilization proceeded. The rate of reaction increased with treatment temperature; crystallinity and crystal size decreased proportionally to pyrolysis temperature. The iso-conversional method coupled with the Kissinger and Flynn-Wall-Ozawa methods were used to determine kinetic parameters via differential scanning calorimetry analysis with different heating rates. The active energy of the reaction was 171.1 and 169.1 kJ/mol, calculated with the two methods respectively and implied the sensitivity of the reaction with temperature.

순환유동층 적용을 위한 국내 폐플라스틱 고형연료의 등온 열분해 분석 (Kinetic Analysis of Isothermal Pyrolysis of Korean Refuse Plastic Fuel for Application to Circulating Fluidized Bed Boiler)

  • 박경일;김동원;이태희;이종민
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.692-699
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    • 2013
  • 본 연구에서는 국내 상용 순환유동층 보일러에서 아역청탄과 혼소용 연료로 사용예정인 폐플라스틱 고형연료(RPF)의 열분해 반응특성을 규명하기 위해 열천칭 반응기를 이용하여 등온(350, 375, 400, 425, 450, 500, $850^{\circ}C$) 열분해 실험을 수행하였다. 등온 열분해 결과, 반응온도 구간 $375{\sim}450^{\circ}C$에서의 반응모델 변화는 관찰되지 않았으며, 12개 반응모델 중 1차 화학반응(F1)이 가장 적합한 반응모델로 판명되었다. 이때 Arrhenius 식을 사용하여 계산한 활성화에너지는 39.44 kcal/mol이었으며, Iso-conversional 방법을 적용할 경우 활성화에너지 평균값($0.5{\leq}X{\leq}0.9$ 구간)은 36.96 kcal/mol로 반응모델 결정 여부와 관계없이 유사한 값을 보였다. 한편 순환유동층보일러의 운전온도인 $850^{\circ}C$에서 RPF 입도(d) 변화에 따른 탈휘발 시간은 $t_{dev}=10.38d^{2.88}$으로 표현할 수 있었으며, 보일러 내부에서 RPF가 균일하게 연소되기 위해서는 연료 입도와 평균 분산 거리(x)가 $x{\leq}1.58d^{1.44}$의 상관관계를 만족하여야 함을 확인할 수 있었다.

열중량분석법에 의한 Boron-Potassium Nitrate(BKNO3)의 열분해 특성 연구 (Thermal Decomposition Behavior of Boron-Potassium Nitrate (BKNO3) by TGA)

  • 고청아;김준형;박영철;문영택;서태석;류병태
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.104-110
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    • 2019
  • 붕소-질산칼륨($BKNO_3$)의 열분해특성을 비등온방식의 TGA(열중량분석법)를 사용하여 평가하였다. 상온과 $600^{\circ}C$의 온도범위에서 2단계에 걸쳐 질량감소가 발생하는 것이 관찰되었다. 열분해특성에 대한 속도론적 파라메타값들은 TGA로부터의 데이터를 AKTS Thermokinetics 소프트웨어를 사용하여 분석되었다. $200^{\circ}C$에서 $360^{\circ}C$의 온도범위에서 발생하는 1차 무게감소는 바인더 (Laminac/Lupersol)의 열분해에 해당하며, Friedman의 등전환법으로 분석되는 경우 활성화에너지는 120에서 270 kJ/mol 사이의 값을 가진 반면에 2차감소 영역($360-550^{\circ}C$)에서의 활성화에너지 값은 150에서 400 kJ/mol의 범위 내에 있었다.