• 제목/요약/키워드: silicate($SiO_2$)

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고체산화물 연료전지 밀봉을 위한 $SiO_2-B_2O_3-RO$(CaO, BaO, SrO)계 유리의 결정상 변화에 따른 강도와 미세구조 특성 (Effect in Properties of Strength and Microstructure according to Change to Cystal Phase on $SiO_2-B_2O_3-RO$(CaO, BaO, SrO) System Glasses for SOFC Sealant Application)

  • 박성태;최병현;지미정;권용진;최헌진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.89.2-89.2
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    • 2010
  • 고체산화물 연료전지는 $800{\sim}1000^{\circ}C$인 고온에서 작동하므로 적용되는 밀봉재의 요구조건은 매우 중요하다. 본 연구에서는 SOFC 밀봉재로서 $SiO_2-B_2O_3-RO$계 결정화 유리를 선정하였으며 작동온도 부근에서 결정화를 유도하여 고온점성유동을 제어하고자 하였다. 따라서 $SiO_2-B_2O_3-RO$계에 RO인 CaO, SrO, BaO, MgO를 상호 치환하였을 때 결정상의 생성, 생성온도, 생성결정의 종류가 sealing 특성에 어떠한 영향을 주는가를 검토하였다. 결정화유리를 $800^{\circ}C$로 유지하였을 때 생성되는 주 결정상은 Calsium silicate, Strontium silicate, Barium silicate, Magnesium silicate이였으며 Strontium silicate 의 생성속도가 가장 빨랐으며 결정상은 불산으로 에칭하여 SEM으로 관찰하였다. Barium silicate를 유도한 결정화 유리가 $800^{\circ}C$에서 1000시간 유지하였을 경우 가장 내화학성이 우수하며 강도값도 154MPa로 가장 높았다. 또한 부분 결정화를 통해 $800^{\circ}C$ 점성유동이 제어됨을 고온현미경을 통해 관찰하였다.

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수용성 규산나트륨의 물리 · 화학적 특성 (Physical and Chemical Properties of Soluble Sodium Silicate)

  • 하윤식;박경일;서무룡
    • 대한화학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.172-181
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    • 1999
  • 수용성 규산나트륨 빌더를 개발하기 위하여 물유리와 수산화나륨을 적정비율로 혼합한 후 메탄올에 분산시켜 $SiO_2/Na_2O$의 몰 비율이 2.4∼2.8인 무정형 규산나트륨 고체분말을 제조하였다. 이때 규산나트륨의 $SiO_2/Na_2O$의 몰비, 용해도, thermogram, SEM, BET 등을 통하여 그 물리적 특성을 조사하였으며 빌더로서의 기본적인 특성을 규명하기 위해 $SiO_2/Na_2O$의 몰비가 1.0, 2.4, 2.8인 규산나트륨 빌더와 제올라이트를 사용하여 pH 유지능력, 온도에 따른 칼슘이온 결합능, 계면활성제 흡착능 등을 조사하였다. 그 결과 수용성 규산나트륨 화합물이 세제용빌더로서 가져야할 특성인 pH 유지능력 및 용해도에 있어서 제올라이트 보다 우수한 성능을 나타냈으나 칼슘이온 결합능 및 계면활성제 흡착능은 낮게 나타났으며, 규산나트륨의 $SiO_2/Na_2O$의 비율이 증가할수록 pH 유지능력과 이온교환능력은 감소하지만 계면활성제 흡착능력은 다소 증가함을 알 수 있었다.

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시설재배 참외에 대한 규산 비료 시용 효과 (Effect of Silicate Fertilizer on Oriental Melon in Plastic Film House)

  • 이승호;조현종;신현진;신용습;박소득;김복진;정종배
    • 한국토양비료학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.407-416
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    • 2003
  • 규산질 비료는 산성 토양의 개량 효과와 함께 병충해 발생 억제 효과를 나타내므로 농약 사용량을 줄일 수 있어 안전농산물의 생산을 유도할 수 있는 자재로 판단되고 있으며 일부 참외의 수량 증대와 상품성을 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 현재 참외를 비롯한 과채류에 대하여 규산질 비료의 시용효과가 검정되어있지 않고 또한 적정 시용 기준이 설정되어 있지 못한 상태에서 농가별로 토양 유효규산 함량을 고려하지 않고 임의로 규산질 비료를 사용하고 있다. 본 연구에서 조사된 결과를 보면 참외 재배 포장에서 1 N NaOAc로 추출할 경우 최고 $500mg\;SiO_2\;kg^{-1}$ 수준까지 유효규산이 축적되어 있으며, $200mg\;SiO_2\;kg^{-1}$ 수준의 유효규산을 함유하고 있는 토양에 대한 규산질 비료의 시용은 참외의 생육이나 수량 증대에 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 또한 1 N NaOAc로 추출한 토양 유효규산 함량이 $100mg\;SiO_2\;kg^{-1}$ 이상인 경우 참외의 규산 흡수가 더 이상 증가하지 않는 것으로 나타났다. 따라서 토양 유효규산 함량을 무시한 과다 규산질 비료의 시용은 pH와 EC의 증가에 따른 부작용을 유발할 가능성도 높으므로 농가지도를 통하여 시용량이 적절히 조절되어야 할 것이며, 참외를 비롯한 밭작물에 대한 적정 토양 유효규산 함량과 시비 기준 확립을 위한 연구가 더욱 필요할 것으로 판단된다.

Effect of Silicate Ions on the Hydration of 4CaO · Al2O3 · Fe2O3 with Gypsum

  • You, Kwang-Suk;Ahn, Ji-Whan;Kim, Hwan;Goto, Seishi
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권9호
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    • pp.642-646
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    • 2004
  • Na$_2$Si$_2$O$_{5}$ added to the solution affects the hydration of 4CaOㆍAl$_2$O$_3$ㆍFe$_2$O$_3$ with calcium sulfate. The reaction between 4CaOㆍAl$_2$O$_3$ Fe$_2$O$_3$and CaSO$_4$ㆍ 2$H_2O$ decrease with increasing amount of Na$_2$Si$_2$O$_{5}$ in solution, owing to low hydraulic reactivity of 4CaOㆍAl$_2$O$_3$ㆍFe$_2$O$_3$by the adsorption of silicate ions on the surface of 4CaOㆍAl$_2$O$_3$ㆍ Fe$_2$O$_3$ particles. The dissolution rate of 4CaOㆍAl$_2$O$_3$ㆍ Fe$_2$O$_3$ particles deceased with the increase of the concentration of silicate ion in solution. When the 4CaOㆍAl$_2$O$_3$ㆍFe$_2$O$_3$ particles was hydrated in gypsum - Na$_2$Si$_2$O$_{5}$ solution, the hydration was retarded and the rate could not discriminate between formation of ettringite and that of monosulfate, and it stopped in high concentration of silicate ions. However, silicate ion did not any effect on the dissolution rate of gypsum.ypsum.

납 함량에 따른 비정질 Pb-Na 규산염의 원자 구조에 대한 고상 핵자기 공명 분광분석 연구 (Effect of Lead Content on Atomic Structures of Pb-bearing Sodium Silicate Glasses: A View from 29Si NMR Spectroscopy)

  • 이서영;이성근
    • 광물과 암석
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    • 제34권3호
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    • pp.157-167
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    • 2021
  • 납(lead; Pb)은 지구 형성 초기의 원시 맨틀(primitive mantle)에서부터 현재 지구로의 진화 과정 이해에 중요한 정보를 제공하는 미량 원소 중 하나이다. 납은 지구 내부 및 지각에서 다양한 화성 과정에 수반하는 규산염 광물과 용융체 내에 차별적으로 분배된다. 원소 분배 계수 변화는 규산염 용융체 구조와 밀접한 관련이 있을 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구의 목적은 납이 포함된 규산염 용융체의 자세한 구조를 밝히고, 조성에 따라 변화하는 구조와 특성, 특히 규산염 광물과 용융체 간의 원소 분배 계수와의 관계를 제시하는 것이다. 본 연구에서는 고상 NMR 분광분석을 수행하여 비정질 Pb-Na 규산염의 자세한 원자 구조를 확인하였다. 자연계 마그마 용융체의 모델 시스템으로 납이 포함된 비정질 유리 시료[(PbO)x(Na2O)1-x]·SiO2를 소듐과 납의 단종 Na2SiO3에서 PbSiO3까지 다양한 조성의 비정질을 합성하였으며(x=0, 0.25, 0.33, 0.50, 0.67, 0.86, 1) 납의 함량에 따른 규소 주변 원자 환경의 변화를 확인할 수 있는 29Si MAS NMR 분광분석을 수행하였다. 29Si MAS NMR 결과 납 함량에 따라 피크의 폭이 넓어지고 피크 최대값의 위치는 -76.2, -77.8, -80.3, -81.5, -84.6, -87.7 ppm으로 이동하였다. 규소와 결합된 연결 산소의 양인 Qn 환경 변화를 정량적으로 분리하기 위하여 29Si NMR 스펙트럼에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션은 조성에 따라 NBO/T로 나타낸 중합도가 일정하면서 Qn 환경의 화학적 차폐 이동을 가정한 경우 가우시안 함수의 조합으로 진행하였다. 그 결과 규소 주변 원자 환경 변화에 기인한 화학적 차폐의 이동이 시사된다. Na2SiO3의 경우 Q2가 지배적으로 존재하며 Q1 및 Q3가 비슷한 비율로 존재하였으나 소듐 대신 납이 포함되면서 Q2가 감소하고 Q1 및 Q3가 증가하면서 Qn 환경의 불균화가 증가하였다. 29Si NMR 스펙트럼에 대한 시뮬레이션 결과는 납을 포함한 비정질 규산염에서 조성에 따른 배열 무질서도 및 위상 무질서도 증가를 지시한다. 본 결과로부터 평균 양이온 세기(average cation field strengths)에 따른 불균화 상수(disproportionation factor)의 변화를 정량화하였다. 무질서도의 증가와 비정질의 구조 변화가 납을 포함한 미량 원소의 분배 계수를 감소시킬 것으로 예상된다.

Viscous Flow Behavior of (90-x)SiO2-xNa2O-10RO (x = 15-40) Glasses with Low Sintering Temperature

  • Lee, Hansol;Park, Hyun-A;Kim, Hyeong-Jun;Chung, Woon Jin
    • 한국세라믹학회지
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    • 제56권2호
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    • pp.167-172
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    • 2019
  • Silicate glasses with varying SiO2 and Na2O contents were prepared and their viscous flow property at the elevated temperature was studied. When the glass powders were packed and sintered at 550℃ to examine their feasibility as a low sintering temperature glass frit, contrary to expectations, glasses with lower SiO2 content than 60 mol% showed no vitrification after sintering. High temperature microscopy revealed the viscous flow change of the silicate glasses with varying temperature and duration time and also indicated that the viscous flow was limited at low SiO2 content. X-ray diffraction (XRD) on the sintered samples and Raman spectroscopy were carried out to shed light on the compositional dependency of viscous flow of silicate glasses.

FHD 공정으로 Si wafer에 증착된 silicate soot의 부분 소결 처리가 굴절률 변화에 미치는 영향 (Effect of partial sintering of silicate soots on refractive index of the silcate glass films deposited by FHD Process)

  • 유성우;정우영;백운출;한원택
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.46-47
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    • 2002
  • Flame Hydrolysis Deposition (FHD) 공정은 SiC1$_4$, GeCl$_4$, POC1$_3$, BCl$_3$ 등의 원료를 사용하여 Si wafer 및 유리기판 위에 silicate soot를 증착하는 방법이며, 증착된 soot는 고온에서 소결과정을 거쳐 B$_2$O$_3$-P$_2$O$_{5}$ -GeO$_2$-SiO$_2$(BPGS)계 유리막으로 형성된다. 유리막의 굴절률은 SiC1$_4$, GeCl$_4$, POC1$_3$, BCl$_3$ 등의 원료 유량을 조절하여 변화가능하며 이를 이용하여 광도파로를 제작할 수 있다 특히 광통신에 사용할 수 있는 광증폭기 등의 능동형 광소자 제작을 위해서는 FHD공정을 통해 형성된 soot에 Er$^{3+}$ 등의 희토류 원소를 첨가하여야 한다. (중략)

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Li2O-Al2O3-SiO2계 결정화 유리의 특성(I) (Properties of Li2O-Al2O3-SiO2 Glass Ceramic System(I))

  • 양준환;정헌생
    • 한국세라믹학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.431-436
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    • 1988
  • The properties of scid-resistance to boiling HCl, thermal expansion coefficient and softening temperature of mother glass and glass-ceramic of LAS systems were investigated at the contents of SiO2 varing from 57 to 67wt%. The nucleation and growth of crystalline phase of LAS compositions were carried out at 50$0^{\circ}C$ and $700^{\circ}C$. The crystalline phase jconsists of lithium alumino silicate, lithum meta silicate, lithium disilicate, $\alpha$-crystobalite and $\alpha$-quartz. Lithium alumino silicate(virgilite) is the major crystalline phase in the glass ceramics. The degree of acid resistant property was increased in proportion with the silica content for both glass and ceramics. Glass-ceramic gives lower acid-resistance and thermal expansion coefficient while softening temperature shows higher for glass-ceramic than for mother glass.

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수용성 규산나트륨의 세정성 (Detergency of Soluble Sodium Silicate)

  • 하윤식;박경일;서무룡
    • 분석과학
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    • 제12권1호
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    • pp.13-21
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    • 1999
  • 수용성 규산나트륨 화합물이 세제용빌더로서 가져야할 특성인 pH 유지능력 및 용해도에 있어서 제올라이트 보다 우수한 성능을 나타냈으나 칼슘이온 결합능 및 계면활성제 흡착능은 낮게 나타났다. 그리고 규산나트륨의 $SiO_2/Na_2O$의 비율이 증가할수록 pH 유지능력과 이온교환 능력은 감소하지만 계면활성제 흡착능력은 다소 증가함을 알 수 있었다. 세제용 계면활성제인 LAS와 LA-9를 사용한 결과 규산나트륨 보다 제올라이트가 세정효율이 높았고, LAS를 사용한 경우 규산나트륨 빌더에서는 $SiO_2/Na_2O$의 비율이 1인 빌더가 세정력이 다소 우수했으며, LA-9인 경우는 $SiO_2/Na_2O$의 비율에 상관없이 비슷한 세정력을 나타내었다.

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3CaO.$SiO_2$의 구조전이에 미치는 $BaSO_4$의 영향 (The Effect of Barium Sulfate on the Structural Transformations in Tricalcium Silicate)

  • 서일영;최상흘
    • 한국세라믹학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.17-21
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    • 1974
  • Miscibility of barium sulfate in tricalcium silicate was investigated by firing 3CaCO3·SiO2 mixture containing barium sulfate at 1530℃. Added amount of barium sulfate to the mixture was zero to 5 mole % with intervals of 1 mole %. Lattice parametres were also calculated. Results were as follow; 1) Dissolution of barium sulfate in tricalcium silicate does not alter the symmetry in room temperature, but influences it's polymorphic transition forms, temperatures and thermal effects; modification triclinic Ⅱ is stabilized in room temperature. 2) Barium sulfate dissolves about up to 2 mole % in tricalcium silicate and more than this amount, tricalcium silicate formation is inhibited. 3) Unit cell volume of tricalcium silicate is slightly decreased with dissolution of barium sulfate, mainly because of contraction in c axis.

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