• 제목/요약/키워드: porous $Al_2O_3$

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$TiO_2$를 함유한 규산염 유리의 상분리를 이용한 다공질 유리의 제조 (Preparation of Porous Glasses by the Phase-separation of the Silicate Glass Containing $TiO_2$)

  • 김병훈;최석진;박태철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.29-36
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    • 1991
  • Microporous glasses in the system TiO2-SiO2-Al2O3-B2O3-CaO-Na2O were prepared by the phase-separation technique. Morphology and distribution of pore and specific surface area of glasses heated and leached out at various conditions were investigated by SEM and Porosimeter. Crystallization of glasses heated above transition temperature was also inspected by X-ray diffraction method. When the heating temperature and time increased, the pore size and volume increased, but the specific surface area decreased above the critical temperature. The phase-separation, specific surface area and pore size showed more sensitive change on the variation of heating temperature than of heating time. The specific surface area and micropore volume of porous glasses prepared in this study were about 120-330$m^2$/g and 0.001-0.01cc/g, respectively. Mean pore size of porous glasses were about 20-90$\AA$. Anatase phases was deposited when the parent glass was heat-treated at 75$0^{\circ}C$ for 6hrs.

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수열결정화법에 의한 A 및 Y형 제올라이트 박막의 제조 (Preparation of A and Y type zeolite film by hydrothermal crystallization)

  • 김건중;박노춘;안화승;남세종
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.55-63
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    • 1998
  • 조성이 각각 1.9 $SiO_2-1.5\;Na_2O-Al_2O_3-40\;H_2O$인 반응물과 10 $SiO_2-7\;Na_2O-Al_2O_3-280\;H_2O$인 반응물로부터 다공성 지지판에 성장된 A형 및 Y형 제올라이트 결정박막을 합성하였다. 합성된 제올라이트 막은 X선회절분석기와 주사전자현미경으로 특성을 검토하였다. 지지체 상에 붙어 성장한 A 및 Y형 제올라이트 결정은 치밀하게 서로 붙은 상태였으며 그 두께가 약 8-15$\mu$m 정도였다. 또한 반응물을 조제할 때, 물은 첨가하지 않은 채로 혼합하고 디스크형으로 가압성형하여 $100^{\circ}C$에서 결정화시켜도 치밀하게 성장된 제올라이트 결정박막을 합성할 수 있었다. 박막으로 결정화시킨 A형 제올라이트는 미세세공의 분자체기능을 통하여 물과 메탄올의 혼합수용액에서 물만을 선택적으로 투과시키는 것을 알 수 있었다.

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산화알루미늄의 치환에 따른 붕규산 유리의 분상 미 이온교환성에 관한 연구 (Ion Exchange Capacity and Phase Separation of Alkali Borosilicate Glass by Substituting $Al_2O_3$)

  • 김병호;유영문
    • 한국세라믹학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.41-50
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    • 1984
  • The ion-exchange porous glasses were prepared by heat treating and subsequently acid treating the (95-y) $SiO_2$.$yB_2O_3$.$5Na_2O+xAl_2O_3$ glasses with y=55, 45, 35, 25. mole% and x=0, 2, 5, 9 mole% It was then investigated how the cation exchange capacity was affected by the phase separation in these glasses. For that matter such quantities as alkali extraction amount pore volume and specific surface area of the glasses were measured. The phase separation in these glasses was in general suppressed by the addition of $Al_2O_3$ maximally around the composition of 5 mole% $Al_2O_3$ This may be because the micro-phase separation prevailed in the glass of that composition over the macro-phase separation increasing thereby the specific surface area as well as the residual amount Al of after acid-treatment and accordingly the cation exchange capacity. The maximum values of the cation exchange capacity was observed to be about 150meq/100g for the glasses of (40-50) $SiO_2$ (55~45)$yB_2O_3$. $5Na_2O+5Al_2O_3$.

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용융 탄산염 연료전지용 gamma $LiAlO_{2}$ 전해질 지지체의 미세구조 및 기계적 강도 변화에 대한 $B_{2}O_{3}$ 첨가의 영향 (Effect of $B_{2}O_{3}$ addition on mechanical strength and microstructure of a porous $LiAlO_{2}$ electrolyte support for molten carbonate fuel cells)

  • 함형철;윤성필;홍성안
    • 신재생에너지
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    • 제3권1호
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    • pp.54-59
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    • 2007
  • A sintering aid, $B_{2}O_{3}$ have been included into a $LiAlO_{2}$ electrolyte support by a tape casting method in order to reinforce mechanical strength of the support for molten carbonate fuel cells [MCFCs). Starting idea originates from the low melting point of $B_{2}O_{3}$ ($450^{\circ}C$), which can provide the low temperature consolidation of ceramic materials. The mechanical properties and the microstructure changes of the $B_{2}O_{3}$-included electrolyte support were examined by scanning electron microscope, mercury porosimetry, X-ray powder diffraction [XRD], high temperature differential scanning calorimeter and three-point bending strength measurement. The mechanical strength was clearly improved by addition of $B_{2}O_{3}$. The increase of mechanical strength results from the neck growth of a new $LiAlO_{2}$ phase between $LiAlO_{2}$ particles by the liquid phase sintering. Average pore size and porosity of the electrolyte support reinforced by addition of the sintering aid, $B_{2}O_{3}$, was $0.24{\mu}m$ and 59%, respectively which were suitable microstructure of a matrix for an application of MCFCs.

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액상침투법을 이용한 $Al_2O_3/TZP$ 복합체의 제조 및 특성 (Preparation and Characteristics of $Al_2O_3/TZP$ Composites Using Liquid Infiltration Technique)

  • 양태영;이윤복;김영우;오기동;박홍채
    • 한국재료학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.321-327
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    • 2000
  • 다공성 알루미나 소결체내부로 3Y-TZP 및 12Ce-TZP 전구체를 각각 액상침투시킴으로써 2종류의 $Al_2O_3/TZP$복합체를 제조하였다. 소량의 (~11.0 wt%) TZP의 첨가는 Al2O3소결체 ($1600^{\circ}C$, 2시간)의 강도 (19~59%)와 파괴인성(14~157%)을 증가시켰다. 3Y-TZP의 첨가는 복합체의 강도의 향상에 12Ce-TZP의 첨가는 인성의 향상에 보다 효과적이었다. 침투도니 TZP는 복합체의 내부보다 표면에 집중되었으며, 그 결과 이곳에서의 입성장에 빨랐고 $Al_2O_3$의입성장 억제효과도 상대적으로 뛰어났다. 입계 및 입내균열전파가 일어났으나 $Al_2O_3/12Ce-TZP$의 경우가 $Al_2O_3/3Y-TZP$에 비하여 입계파괴가 우세하였다

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Effect of Porous Substrate on the Strength of Asymmetric Structure

  • Kim, Chul;Park, Sang Hyun;Kim, Taewoo;Lee, Kee Sung
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권6호
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    • pp.417-422
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    • 2015
  • In this study, we investigate the effect of porous $Al_2O_3$ substrate on the strengths of asymmetric structures after we prepare such a structure consisting of a dense $Li_2ZrO_3$ top layer and porous $Al_2O_3$ substrate layer. The porosity and elastic modulus of the substrate layer are controlled by sintering temperature, which has three values of 1150, 1250 and $1350^{\circ}C$. The porosity is controlled in the range of ~ 30-50 vol%, elastic modulus is ~80-120 GPa and elastic mismatch $E_s/E_c$ is ~ 0.6-1.0. Indentation stress-strain curves are obtained and analyzed to evaluate the yield stress of the asymmetric structure by concentrated local loading of WC balls. Conventional flexural strengths are also obtained to evaluate the strength of the asymmetric structure. The results indicate that the local yield strength of the asymmetric structure has mid-values between the top and the substrate layer; however, the flexural strength of the asymmetric structure are mainly influenced by elastic modulus and strength of the substrate.

유리가 침투된 알루미나 복합체의 물성에 미치는 유리조성의 영향(I): Al2O3의 영향 (Effect of Glass Composition on the Properties of Glass-infiltrated Alumina(I) : Effect of Al2O3)

  • 이재희;김철영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.301-308
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    • 2003
  • 완전 세라믹 치관 재료로 응용할 수 있는 유리가 침투한 알루미나 복합체를 제조하였다. SiO$_2$-B$_2$O$_3$-Al$_2$O$_3$-CaO-La$_2$O$_3$계 유리에서 $Al_2$O$_3$의 함량을 변화시키며 다양한 조성의 유리를 만들고 이들 유리를 저온 소결한 다공성 알루미나에 침투시켰다. 그리고 이때 A1$_2$O$_3$의 함량변화가 유리의 침투 특성과 얻어진 복합체의 강도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 유리 조성에서 A1$_2$O$_3$의 양을 증가시킬수록 알루미나 소결체의 부식 현상이 현저히 줄었으며 이에 따라 복합체의 강도가 증가하였다. 알루미나 소견체에는 거대기공이 존재하고 있어 복합체의 강도 저하에 영향을 미쳤는데 알루미나의 소결 온도를 130$0^{\circ}C$까지 증가시켜 이를 감소시켰다. 진공 분위기에서 알루미나 소결체에 유리를 침투시켰을 때 최고 453$\pm$31 MPa의 굽힘 강도 값을 얻을 수 있었다.

상분리법에 의한 다공질 유리막의 제조 (Preparation of Porous Glass Membranes by the Phase-Separation Technique)

  • 현상훈;최봉호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.59-65
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    • 1988
  • To develop porous glass membranes used for a effective membrane-separation process, porous glasses and glass membranes were prepared from the sodium borosilicate parent glass by the phaseseparation technique and effects of heat-treatment and leaching conditions on their characteristics were investigated. The crack-free glass membranes could be fabricated from the 9.4 Na2-O-30.7 B2O3-59.2 SiO2-0.7 Al2O3(wt%) parent glass by heat-treatment at the lower temperature(550-570$^{\circ}C$) and for longer than 45 hrs for the phase separation, followed by leaching with 3N-HCl+60% ethylene glycol solution at 90$^{\circ}C$ over 25 hrs. Porous glasses prepared in this work showed large specific surface areas(400㎡/g) and narrow pore size distribution with the mean pore radius of 14${\AA}$ enough for the application as reverse osmosis membranes. The salt-rejection efficiency and product-flux of the glass membranes heat-treated at 570$^{\circ}C$ for 80 hrs were found to be 51.8% and 270cc/㎡. hr, respectively. This result suggests that the porous glass membranes fabricated in this study could be applied for the reverse osmosis process.

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다공성 제올라이트 멤브레인의 합성 및 알코올 /물 분리에의 응용 (Synthesis of Microporous Zeolitic Membranes and Application in Alcohol/water Separation)

  • 김건중;남세종
    • 멤브레인
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    • 제9권2호
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    • pp.97-106
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    • 1999
  • 조성이 각각 1.9 ${SiO}_2$-1.5 $Na_2O-Al_2O_3-40$ $H_2O$인 반응물과 $SiO_2-0.13 Na_2O-52$ $H_2O$-0.12 TPAOH 인 반응물로부터 다공성 지지판에 성장된 A 형 및 ASM-5형 제올라이트 결정박막을 합성하여 X 선회절분석기와 주사전자현미경으로 마그이 특성을 검토하였다. 알루미나 지지상에 붙어 성장한 ZSM-5gtud 제올라이트 결정은 치밀하게 서로 붙은 상태였다. A형 제올라이트는 지지체상에 치밀한 결정막으로 성장시키기가 어려웠으며, 반응시간을 연장시키면 물의 분리가 어려운 P형의 제올라이트결정막으로 전환되었다. 반응물을 조제할 때, 물은 첨가하지 않은 채로 혼합하고 디스크형으로 가압성형하여 100$^{\cirt}C$에서; 결정화시키면 단시간에 lcalf하게 성장된 A형 제올라이트 결정막을 합성할 수 있었다. 제조한 다공성 무기막들이 물과 알코올의 혼합액으로부터 물을 투과증발시키는 특성을 각각 검토하였다. 막으로 결정화시킨 A형 제올라이트는 미세세공의 분자체기능을 통하여 물과 알코올의 혼합수용랙에서 물만을 선택적으로 투과시키는 것을 알 수 있었다.

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저진공 분위기 전기방전소결에 의해 제조된 다공성 Ti-6Al-4V 임플란트의 표면특성 연구 (Surface Characteristics of Porous Ti-6Al-4V Implants Fabricated by Electro-Discharge-Sintering in a Low Vacuum Atmosphere)

  • 현창용;허재근;이원희
    • 한국재료학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.178-182
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    • 2006
  • A single electro-discharge-sintering (EDS) pulse (1.0 kJ/0.7 g), from a $300{\mu}F$ capacitor, was applied to atomized spherical Ti-6Al-4V powder in a low vacuum to produce porous-surfaced implant compacts. A solid core surrounded by a porous layer was formed by a discharge in the middle of the compact. XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) was used to study the surface characteristics of the implant material. C, O, and Ti were the main constituents, with smaller amounts of Al, V, and N. The implant surface was lightly oxidized and was primarily in the form of $TiO_2$ with a small amount of metallic Ti. A lightly etched EDS implant sample showed the surface form of metallic Ti, indicating that EDS breaks down the oxide film of the as-received Ti-6Al-4V powder during the discharge process. The EDS Ti-6Al-4V implant surface also contained small amounts of aluminum oxide in addition to $TiO_2$. However, V detected in the EDS Ti-6Al-4V implant surface, did not contribute to the formation of the oxide film..