• 제목/요약/키워드: Melting behavior

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532 nm 파장의 큐스위치 Nd:YAG 레이저를 이용한 스테인리스 스틸 표면 제염특성 (Decontamination Characteristics of 304 Stainless Steel Surfaces by a Q-switched Nd:YAG Laser at 532 nm)

  • 문제권;바이갈마;원휘준;이근우
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.181-188
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    • 2010
  • 레이저 용발법에 의한 금속 표면 제염특성을 평가하였다. 레이저로는 파장 532 nm, 펄스에너지 150 mJ, 펄스폭 5 ns의 큐스위치 Nd:YAG를 적용하였고, 금속 표면에 $CsNO_3$, $Co(NH_4)_2(SO_4)_2$, $Eu_2O_3$ 그리고 $CeO_2$를 오염시켜 이들의 제염 특성을 평가하였다. 제염 변수로는 레이저 적용횟수, 레이저 에너지 밀도 및 레이저 조사 각도 특성을 평가하였으며 각각 8, 13.3 J/$cm^2$$30^{\circ}$의 최적 조건을 확인하였다. 제염 효율은 오염성분의 비점과 관련이 있었으며 $CsNO_3>Co(NH_4)_2(SO_4)_2>Eu_2O_3>CeO_2$ 순이었다. 또한 여러 에너지 밀도 조건에서 스테인레스 스틸 재질의 식각 깊이 제어 특성을 규명하였다.

유가금속(有價金屬) 회수(回收)를 위한 중유회(重油灰)의 연소거동(燃燒擧動)에 관한 연구(硏究) (Study on Incineration Behavior of Heavy Oil Fly Ash for Valuable Metal Recovery)

  • 최영윤;남철우;김병규
    • 자원리싸이클링
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    • 제18권1호
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    • pp.22-29
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    • 2009
  • 중유회를 효율적으로 소각 처리할 수 있는 이동상식 스토카로를 설계, 제작하기 위해 중유회가 노상을 이동하면서 겪는 조건들을 회분식 노에서 모사(模寫)하여 열중량분석법으로 중유회의 소각실험을 수행하였다. 이 결과로부터 이동상식 스토카로의 운전조건 및 노상면적 등을 구하였다. 중유회의 연소과정은 연소속도 차이에 의해 3단계로 구별되며, 각 단계별로 효과적인 연소가 이루어질 수 있도록 해야 한다. 비산방지 및 체적감소를 위하여 소각 전 첨가되는 수분 함량은 20 wt.%가 적절하였다. 중유회의 연소속도는 산소농도에 크게 의존하므로, 소각로는 연소공기의 조절 기능이 필요하다. 저융점 금속화합물의 용착 및 증발을 방지하고, 소각잔사의 불용화 및 유가금속 회수를 위해 소각온도는 $750^{\circ}C{\sim}800^{\circ}C$가 적절하고, 중유회의 균일한 연소반응과 연소속도의 향상을 위해 소각 중 중유회의 교반이 요구된다. 최적 조건에서 단위면적당 소각속도는 $12.53kg/m^{2}hr$이며 1일 18 ton의 중유회를 소각처리하기 위해서는 $60m^2$의 노상면적이 필요하다.

광학 필름 적용을 위한 용융혼합된 PLLA/PMMA 블렌드의 상용성 연구 (Miscibility of Melt-mixed PLLA/PMMA Blends for Optical Film Application)

  • 박은주;김인석;박상석;이호상;이무성
    • 폴리머
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    • 제37권6호
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    • pp.744-752
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    • 2013
  • 배향된 상태에서 복굴절이 없는 zero-${\Delta}$n 재료를 개발할 목적으로 용융혼합된 폴리락타이드(PLLA, (+)복굴절)/폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA, (-)복굴절) 블렌드의 상용성과 PMMA의 공단량체인 메틸 아크릴레이트(MA)가 PLLA와의 상용성에 미치는 영향을 살펴보았다. MA 함량에 상관없이 모든 블렌드에서 조성에 따라 변하는 단일 $T_g$와 90% 이상의 투명도가 관찰되었으며, 이로부터 용융혼합된 PLLA/PMMA 블렌드는 분자수준에서 상용성을 보임을 확인하였다. 이들 블렌드는 $280^{\circ}C$의 온도에서도 안정한 단일상을 유지하였다. MA가 17 mol%첨가된 PMMA17과 PLLA의 블렌드의 경우 Hoffman-Weeks 방법을 적용하여 평형융점으로부터 구한 상호작용 에너지 밀도(B)는 $-0.74J/cm^3$이었다. PLLA/PMMA 블렌드는 배향되었을 때 조성고분자들의 고유 배향복굴절이 상쇄되어 특정 혼합비에서 "0" 가까운 복굴절 특성을 나타내었다. PLLA/PMMA5 블렌드의 경우 혼합비에 따른 복굴절 분산을 측정한 결과 zero-${\Delta}$n 특성을 보이는 혼합비에서 역분산이 나타나며, 파장의존성이 없는 복굴절 특성을 보이는 조성이 존재함을 확인하였다.

Sb가 결핍된 N형 Skutterudite Co4Sb12의 열전 특성 (Thermoelectric Properties of Sb Deficiency N-Type Skutterudite Co4Sb12)

  • 탁장렬;;정민석;이나영;남우현;서원선;조중영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제32권6호
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    • pp.496-500
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    • 2019
  • In this study, we investigate the effect of an Sb-deficiency on the thermoelectric properties of double-filled n-type skutterudite ($In_{0.05}Yb_{0.15}Co_4Sb_{12-x}$). Samples were prepared by encapsulated induction melting, consecutive long-time annealing, and finally spark plasma sintering processes. The Sb-deficient sample contained a $CoSb_2$ secondary phase. Both the double-filled n-type skutterudite pristine and Sb-deficient samples showed metallic behavior in electrical conductivity with increasing temperature. The carrier concentration of the Sb-deficient sample decreased compared with that of the pristine sample. Due to a decrease in carrier concentration, the Sb deficient sample showed decreased electrical conductivity and an increased Seebeck coefficient compared with the conductivity and coefficient of the pristine sample. Furthermore, the Sb deficient sample showed an increase in the power factor (${\sigma}{\cdot}S^2$); the power factor maximum shifted to athe lower temperature side than ones of the pristine sample. As a result, the Sb-deficient sample represents an improved average figure of merit (ZT) and a $ZT_{max}$ temperature lower than that of the pristine sample. Therefore, we propose that Sb-deficient double-filled n-type skutterudite thermoelectric material ($In_{0.05}Yb_{0.15}Co_4Sb_{12-x}$) be used in the 573~673 K temperature range.

니켈계 초내열합금의 응고 및 용질원소의 편석 거동에 미치는 레늄 및 루테늄 첨가의 영향 (Effect of Re and Ru Addition on the Solidification and Solute Redistribution Behaviors of Ni-Base Superalloys)

  • 서성문;정희원;이재현;유영수;조창용
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권11호
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    • pp.882-892
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    • 2011
  • The influence of rhenium (Re) and ruthenium (Ru) addition on the solidification and solute redistribution behaviors in advanced experimental Ni-base superalloys has been investigated. A series of model alloys with different levels of Re and Ru were designed based on the composition of Ni-6Al-8Ta and were prepared by vacuum arc melting of pure metallic elements. In order to identify the influence of Re and Ru addition on the thermo-physical properties, differential scanning calorimetry analyses were carried out. The results showed that Re addition marginally increases the liquidus temperature of the alloy. However, the ${\gamma}^{\prime}$ solvus was significantly increased at a rate of $8.2^{\circ}C/wt.%$ by the addition of Re. Ru addition, on the other hand, displayed a much weaker effect on the thermo-physical properties or even no effect at all. The microsegregation behavior of solute elements was also quantitatively estimated by an electron probe microanalysis on a sample quenched during directional solidification of primary ${\gamma}$ with the planar solid/liquid interface. It was found that increasing the Re content gradually increases the microsegregation tendency of Re into the dendritic core and ${\gamma}^{\prime}$ forming elements, such as Al and Ta, into the interdendritic area. The strongest effect of Ru addition was found to be Re segregation. Increasing the Ru content up to 6 wt.% significantly alleviated the microsegregation of Re, which resulted in a decrease of Re accumulation in the dendritic core. The influence of Ru on the microstructural stability toward the topologically close-packed phase formation was discussed based on Scheil type calculations with experimentally determined microsegregation results.

용융 Fe 중 천연방사성핵종 Pb의 금속/슬래그/가스상으로의 분배거동 (Distribution Behavior of Natural Radionuclide Pb in Molten Fe to Metal/Slag/Gas Phase)

  • 이소영;김현수;이종현;손호상
    • 자원리싸이클링
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    • 제33권2호
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    • pp.54-61
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    • 2024
  • 천연방사성핵종의 붕괴에 의해 생성된 Pb에 의해 오염된 철강을 재용해하면 Pb는 금속, 슬래그, 기상으로 분배된다. 본 연구에서는 Fe 중에 5 wt%의 안정한 Pb를 첨가하고 CaO-SiO2-Al2O3-MgO계 슬래그와 함께 용융시켜 Pb의 금속/슬래그/가스상으로의 분배 거동을 조사하였다. 슬래그 염기도((wt%CaO)/(wt%SiO2))가 증가함에 따라 Fe 중 Pb 용해도는 약간 증가하는 경향을 나타내었으며, 슬래그 중 Pb는 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 염기도 증가에 따라 Pb의 슬래그/금속 사이의 분배비는 감소하는 경향을 나타내었다. 열역학적 계산 결과 슬래그 중 PbO의 활동도계수와 무관하게 Pb의 슬래그/Fe상 중 분배비는 매우 낮은 값으로 실험 결과와 유사한 수준을 나타내었다. Fe-Pb 중 Pb의 계산 증발속도가 Fe의 약 22배에 달하여 Pb의 대부분이 기상으로 증발되었다.

인천경제자유구역 청라지구에서의 큰기러기 월동지 비오톱구조와 행동특성 연구 (A Study on the Biotope Structure of Wintering Place and Behavior Characteristics of Anser fabalis in Cheongna Area, Incheon Free Economic Zone, Korea)

  • 박병구;한봉호;이경재;곽정인;임성수
    • 한국환경생태학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.305-315
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    • 2013
  • 본 연구는 인천경제자유구역 청라지구에 도래하는 큰기러기의 월동지 비오톱구조와 행동특성 간의 관계를 분석하여 큰기러기 월동지 보전관리를 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 청라지구 비오톱의 주요 유형은 갈대습지 $6,093,762m^2$(47.8%), 볏짚이 없는 논 $2,927,916m^2$(23.0%), 볏짚이 있는 논 $1,915,655m^2$(15.0%)이었으며, 얼음이 있는 논, 건조초지 등이 일부 분포하였다. 2005년 2월 13일 현장조사 결과 청라지구에서 관찰된 전체 야생조류는 총 33종 6,534개체이었으며, 이 중 큰기러기는 총 5,128개체이었고 출현한 전체 종 중 78.5%를 차지하는 우점종이었다. 큰기러기 이동경로 분석 결과, 일출 전 후를 기점으로 잠자리에서 채식지로 이동하였고, 일몰 전 후를 기점으로 채이장소에서 잠자리로 이동하였다. 큰기러기의 행동특성과 비오톱 유형의 관계를 종합해보면, 갈대습지에서 큰기러기 개체군의 출현밀도가 가장 높았으며, 얼음이 녹은 무논에서 큰기러기의 출현 개체수가 가장 많았다. 갈대습지에서 큰기러기는 식물의 뿌리 및 열매를 채식하였으며, 얼음이 녹은 무논에서는 낙곡 채식, 휴식, 수면하는 등 다양한 행태를 보였고 볏짚이 있는 논과 볏짚이 없는 논에서는 낙곡 채식 및 휴식을 하였다. 큰기러기의 출현 개체수는 논에서는 논경작지의 유형보다 낙곡 유무에 따라 영향을 받는 것으로 판단되었다.

Research of Diffusion Bonding of Tungsten/Copper and Their Properties under High Heat Flux

  • Li, Jun;Yang, Jianfeng
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.14-14
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    • 2011
  • W (tungsten)-alloys will be the most promising plasma facing armor materials in highly loaded plasma interactive components of the next step fusion reactors due to its high melting point, high sputtering resistance and low deuterium/tritium retention. The bonding technology of tungsten to Cu alloy was one of the key issues. In this paper, W/CuCrZr diffusion bonding has been performed successfully by inserting pure metal interlay. The joint microstructure, interfacial elements migration and phase composition were analyzed by SEM, EDS, XRD, and the joint shear strength and micro-hardness were investigated. The mock-ups were fabricated successfully with diffusion bonding and the cladding technology respectively, and the high heat flux test and thermal fatigue test were carried out under actively cooling condition. When Ni foil was used for the bonding of tungsten to CuCrZr, two reaction layers, Ni4W and Ni(W) layer, appeared between the tungsten and Ni interlayer with the optimized condition. Even though Ni4W is hard and brittle, and the strength of the joint was oppositely increased (217 MPa) due primarily to extremely small thicknesses (2~3 ${\mu}m$). When Ti foil was selected as the interlayer, the Ti foil diffused quickly with Cu and was transformed into liquid phase at $1,000^{\circ}C$. Almost all of the liquid was extruded out of the interface zone under bonding pressure, and an extremely thin residual layer (1~2 ${\mu}m$) of the liquid phase was retained between the tungsten and CuCrZr, which shear strength exceeded 160 MPa. When Ni/Ti/Ni multiple interlayers were used for bonding of tungsten to CuCrZr, a large number of intermetallic compound ($Ni_4W/NiTi_2/NiTi/Ni_3T$) were formed for the interdiffusion among W, Ni and Ti. Therefore, the shear strength of the joint was low and just about 85 MPa. The residual stresses in the clad samples with flat, arc, rectangle and trapezoid interface were estimated by Finite Element Analysis. The simulation results show that the flat clad sample was subjected maximum residual stress at the edge of the interface, which could be cracked at the edge and propagated along the interface. As for the rectangle and trapezoid interface, the residual stresses of the interface were lower than that of the flat interface, and the interface of the arc clad sample have lowest residual stress and all of the residual stress with arc interface were divided into different grooved zones, so the probabilities of cracking and propagation were lower than other interfaces. The residual stresses of the mock-ups under high heat flux of 10 $MW/m^2$ were estimated by Finite Element Analysis. The tungsten of the flat interfaces was subjected to tensile stresses (positive $S_x$), and the CuCrZr was subjected to compressive stresses (negative $S_x$). If the interface have a little microcrack, the tungsten of joint was more liable to propagate than the CuCrZr due to the brittle of the tungsten. However, when the flat interface was substituted by arc interfaces, the periodical residual stresses in the joining region were either released or formed a stress field prohibiting the growth or nucleation of the interfacial cracks. Thermal fatigue tests were performed on the mock-ups of flat and arc interface under the heat flux of 10 $MW/m^2$ with the cooling water velocity of 10 m/s. After thermal cycle experiments, a large number of microcracks appeared at the tungsten substrate due to large radial tensile stress on the flat mock-up. The defects would largely affect the heat transfer capability and the structure reliability of the mock-up. As for the arc mock-up, even though some microcracks were found at the interface of the regions, all microcracks with arc interface were divided into different arc-grooved zones, so the propagation of microcracks is difficult.

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