• 제목/요약/키워드: solid-liquid interface

검색결과 226건 처리시간 0.022초

Czochralski법으로 성장된 RE : YAG(RE = Nd3+, Er3+) 단결정의 결함분석 (Defects analysis of RE : YAG (RE = Nd3+, Er3+) single crystal synthesized by Czochralski method)

  • 박청호;주영준;김혜영;심장보;김철진
    • 한국결정성장학회지
    • /
    • 제26권1호
    • /
    • pp.1-7
    • /
    • 2016
  • RE : YAG 단결정은 레이저 발진 소재로 다양한 성장 변수를 제어하면서 Czochralski법으로 성장된다. 성장과정 동안 고액계면의 온도구배 및 회전속도에 의해 발생하는 결함들은 결정의 광학적 특성 저하로 작용하기 때문에 결함 분석을 통한 결정 품질의 향상을 필요로 한다. 격자결함 밀도 분석(EPD)을 통하여 성장된 RE : YAG 단결정의 표면 결함 존재를 확인하였고, 이를 통해 투과전자현미경(TEM) 분석영역을 선택하였다. 선택한 영역의 시편은 트라이포드 연마 방법으로 제작하였고, 200 kV 투과전자현미경과 300 kV 전계 방사형 투과전자현미경(FE-TEM)을 사용하여 buckling, rod shaped, 내부응력에 의한 bend contours, 편석 등의 결함들을 관찰하였다.

곡유로내 물의 층류유동에서 곡부가 결빙에 미치는 영향 (Effects of the Curvature on the Freezing Phenomena of a Laminar Water Flow in a Curved Channel)

  • 서정세
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제24권11호
    • /
    • pp.1497-1505
    • /
    • 2000
  • A numerical study is made on the ice-formation for a laminar flow in a curved channel. When the water flows through the curved channel with the walls specified below the freezing temperature, the ice layer has been formed on the curved surface, different from that of a straight channel. The fluctuation of ice layer has been predicted, considering the variation of velocity and temperature near the curved portion of channel. The study also takes into account the interaction existing between the laminar flow and the curved channel. In the solution strategy, the present study is substantially different from the existing works in that the complete set of governing equations in both the solid and liquid regions are resolved. The results from this study have been mainly presented, focusing on the variation of ice layer close to the curved portion. Numerical results have been obtained parametrically by varying the curved angle and the radius of curvature of channel, in addition to the variation of Reynolds numbers and wall temperatures of channel. The results show that the curved shape of channel has the great effect on the thickness of the solidification layer. The wave of ice layer thickness appears in the vicinity of curved portion. This behavior of ice layer has been amplified as is the increasing of curved angle and the radius of curvature of channel. In addition, the ice layer becomes thin as Reynolds numbers in increasing. And also, as the wall temperature of channel increases, the width of channel becomes to be shrunk due to the growth of ice layers in the upper and lower wall of channel.

용액인상법에 의한 파라텔루라이트 $(TeO_2)$ 단결정 육성 (Single Crystal Growth of $(TeO_2)$ by CZ Technique)

  • 손욱;장영남;배인국;채수천;문희수
    • 한국결정학회지
    • /
    • 제6권2호
    • /
    • pp.141-157
    • /
    • 1995
  • 직경자동제어장치를 이용한 초크라스키법에 의해 대형 TeO2 단결정을 공기 중에서 성장시켰다. 온도구배를 가능한 한 적게 한 성장조건 하에서 단결정과 도가니의 직경비율을 60-70% 범위에서 양질의 단결정 성장이 가능하였다. 이 때 결정의 품질을 좌우하는 주요 요인은 인상 및 회전 속도였다. 무색 투명한 고품질 단결정을 육성하기 위한 인상속도는 1.2mm/hr 이하였고, 고액계면은 10-23 rpm 이하일 때 볼록하였으며, 25 rpm 이상일 때 오목하였다. 단결정의 성장은 {110} 방향의 종자결정을 사용하였다. 용융체 내의 백금 함량이 증가하면 조성적 과냉이 발생하여, 성장되는 결정 내에 기포가 포획되므로 성장된 단결정의 질이 저하된다. 적외선 측정결과 파수 2,000cm-1 이상에서 완전 투명하였고, 전위밀도를 측정 결과 직경자동제어를 이용한 경우 3×103/cm2 - 2×104/cm2로 양호하였으며 수동성장인 경우도 결정과 도가니의 직경비율이 40-45%의 범위에서는 매우 양호하였다. 또한 포유물 등 불순물에 혼입 원인에 대하여 논하였다.

  • PDF

Ice on Coil형 저온 잠열 축열시스템에서의 용융과정시 열전달에 관한 실험적 연구 (The Experimental Study on Heat Transfer during Melting Process in the Low Temperature Heat Storage System(Ice on Coil Type))

  • 김영기;김동춘;김일겸;최국광;임장순
    • 태양에너지
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.19-27
    • /
    • 1999
  • In this study, basic design data which were required for development of highly efficient ice storage system with low temperature latent heat were experimentally obtained. The ice storage system considered in this study was the one that has been widely used in the developed country and called the ice-on-coil type. Using the system, the ice storage performance for various design parameters which were the flow direction and the inlet temperature of the secondary fluid was tested. In addition, the clockwise variation of the heat transfer characteristics of the PCM in the ice storage tank were investigated. During the melting processes in the ice storage tank with several vertical tubes, decrease of the solid-liquid interface area, which was the heat transfer area, between the floating ice and the water made the decreasing rate of IPF less. Also, the total melting energy for the upward flow of the secondary fluid was higher than that for the downward flow during the melting process, but this trend did not appear if the initial temperature of the PCM was $4^{\circ}C$. The average ice recovery efficiency for the upward flow of the secondary fluid was higher than that for the downward flow.

  • PDF

동시 축·방열 조건에서 PCM의 열전달 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristic of Heat Transfer of PCM(Phase Change Material) at the Simultaneous Charging and Discharging Condition)

  • 이동규;박세창;정동열;강채동
    • 설비공학논문집
    • /
    • 제28권8호
    • /
    • pp.305-310
    • /
    • 2016
  • A thermal storage systems was designed to correspond to the temporal or quantitative variation in the thermal energy demand, and most of its heat is stored using the latent and sensible heat of the heat storage material. The heat storage method using latent heat has a very complex phenomenon for heat transfer and thermal behavior because it is accompanied by a phase change in the course of heating/cooling of the heat storage material. Therefore, many studies have been conducted to produce an experimentally accessible as well as numerical approach to confirm the heat transfer and thermal behavior of phase change materials. The purpose of this study was to investigate the problems encountered during the actual heat transfer from an internal storage tank through simulation of the process of storing and utilizing thermal energy from the thermal storage tank containing charged PCM. This study used analysis methods to investigate the heat transfer characteristics of the PCM with simultaneous heating/cooling conditions in the rectangular space simulating the thermal storage tank. A numerical analysis was carried out in a state considering natural convection using the ANSYS FLUENT(R) program. The result indicates that the slope of the liquid-solid interface in the analysis field changed according to the temperature difference between the heating surface and cooling surface.

교반속도 및 Baffle 각도 조절에 따른 침전지 효율 최적화 연구 (A Study on the Optimization of Sedimentation Efficiency through Controlling Stirring Speed and Baffle Angle)

  • 곽성근;김충곤
    • 유기물자원화
    • /
    • 제28권4호
    • /
    • pp.69-75
    • /
    • 2020
  • 본 연구에서는 원형침전지의 고액분리 효율을 향상시키기 위해 응집제 없이 lab scale 침강장치에 교반속도(rpm)와 baffle 각도를 조절하여 생응집(bio-flocculation) 실험을 수행하였다. 피드 웰(feed wall)부분을 개량하여 baffle를 설치하고 각도(10°)를 고정한 후 각각의 교반속도(0.0rpm, 0.6rpm, 1.2rpm) 변화에 따른 실험 결과 교반속도 0.6ppm에서, 농축효율이 2.0%, 유출수(SS 농도) 제거효율은 7.8% 상승되는 것으로 분석되어 교반속도에 따른 슬러지의 생응집 효율 향상을 확인할 수 있었다. 또한, 침강장치 baffle의 각도를 변화시켜 슬러지 침강특성 영향을 분석한 결과 baffle 각도 20°에서 슬러지 계면층의 압축이 매우 높게 나타났다. 본 연구결과는 원형침전지의 침전 효율향상을 위한 기초 인자로 활용이 기대된다.

고엔트로피합금 분말야금재와 알루미늄 주조재 사이의 계면 반응 연구 (Interfacial Reaction between Spark Plasma Sintered High-entropy Alloys and Cast Aluminum)

  • 김민상;손한솔;정차희;한주연;김정준;김영도;최현주;김세훈
    • 한국분말재료학회지
    • /
    • 제29권3호
    • /
    • pp.213-218
    • /
    • 2022
  • This study investigates the interfacial reaction between powder-metallurgy high-entropy alloys (HEAs) and cast aluminum. HEA pellets are produced by the spark plasma sintering of Al0.5CoCrCu0.5FeNi HEA powder. These sintered pellets are then placed in molten Al, and the phases formed at the interface between the HEA pellets and cast Al are analyzed. First, Kirkendall voids are observed due to the difference in the diffusion rates between the liquid Al and solid HEA phases. In addition, although Co, Fe, and Ni atoms, which have low mixing enthalpies with Al, diffuse toward Al, Cu atoms, which have a high mixing enthalpy with Al, tend to form Al-Cu intermetallic compounds. These results provide guidelines for designing Al matrix composites containing high-entropy phases.

초음파 반사 패턴과 주파수 대역 분할 신호처리를 이용한 다층구조인 노내 간극 측정 (Multi-layered Gap Measurement on In-Vessel Cerium Retention Using Ultrasonic Wave Reflective Pattern Analysis and Frequency Diversity Signal Processing)

  • 구길모;심철무;김종환;김상백;김희동;박치승
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제20권4호
    • /
    • pp.314-321
    • /
    • 2000
  • 모의 원자로내 용융물 냉각 실증 실험 결과 용융물 $Al_2O_3/Fe$ thermite 와 lower head vessel사이에 간극이 발생된다. 간극을 정량적으로 측정하기 위한 기존의 초음파 방법은 구조물의 복잡성과 $2300^{\circ}C$ 에서 용융되는 thermite $Al_2O_3/Fe,\;Al_2O_3$의 영향으로 발생되는 lower head의 열영향부위(HAZ)의 금속학적인 결정입자 크기의 변화로 결정 계면으로부터 발생되는 잡음신호와 초음파 산란, 감쇠, 모드 변환 등이 발생되어 신뢰성이 떨어지고 있다. 간극을 정량적으로 측정하기 위해서 thermite와 lower head 사이에 물이 채워진 형태의 즉 고체, 액체, 고체의 다층구조에서 초음파의 진행 및 반사 형태를 분류 및 분석하였다. 결정립의 잡음을 억제하기 위하여 주파수대역의 확률 처리 방식인 PT(polarity threshold) 알고리즘을 이용하여 약 6dB 신호 대 잡음비의 개선효과를 가져왔다.

  • PDF

유리섬유 분리막 인장으로 인한 구조전지의 전기적 물성 변화 (The Effect of Glass Fabric Separator Elongation on Electric Property in Structural Battery)

  • 신재성;박현욱;박미영;김천곤;김수현
    • Composites Research
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.46-51
    • /
    • 2017
  • 질량 및 부피 증가없이 전지와 구조물기능을 복합재에 결합시키는 구조전지 연구가 광범위하게 진행되고 있다. 탄소섬유 및 유리섬유를 하중지지 및 음극, 분리막 용도로 사용하고, 하중전달이 가능한 고체전해질을 모재로 쓰는 것이 현재 아이디어 이지만, 고체전해질이 두 성능을 충분히 만족시키지 못하는 수준이라 구조전지를 구현하지 못하고 있는 실정이다. 그래서, 본 연구는 유리섬유 분리막 및 액체전해질을 사용하여 하중지지 및 전지의 기능을 동시에 수행하는 실험을 구성하여 액체전해액을 사용한 구조전지의 가능성 및 전기적 물성 변화를 관찰하였다. 인장된 분리막은 안정성을 떨어트리는 영향을 미치는데, 이는 양극의 미세입자들이 늘어난 유리섬유의 틈새로 침투하는 것을 분리막이 막지 못하기 때문이라 예상하였고, 상용 분리막을 추가로 사용 하여 그 예상되는 원인을 확인해 보았다. 그리고, 이러한 구조전지 시스템을 구현하기 위해서는 유리섬유 특성의 연구와 전극과 분리막의 계면에 대한 연구가 필요하다.

자외선 코팅 강판의 광택도에 미치는 공정 변수에 대한 연구 (Parametric Study on Gloss Property of UV Curable Coated Steel)

  • 황동섭;조동철;유혜진;김종상;정인우
    • 접착 및 계면
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.116-122
    • /
    • 2014
  • 자외선 경화법을 이용한 강판의 표면 코팅 시 사용되는 올리고머, 단량체, 광개시제 및 강판의 특성 등 주요 인자가 코팅 표면의 $20^{\circ}$$60^{\circ}$ 광택도(ASTM D523)에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. 공정 변수에 대한 광택도의 변화는 $60^{\circ}$ 광택도에 비해 $20^{\circ}$ 광택도가 민감하게 변화하였다. 단독으로 올리고머를 사용할 경우의 경우, 광택도의 변화는 거의 없었으나, 올리고머의 혼합 비율이, 단량체의 종류와 혼합 비율, 올리고머와 단량체의 혼합 비율, 개시제의 종류와 함량 비, 강판의 종류는 광택도에 큰 영향을 주었다. 올리고머 혼합의 경우 폴리우레탄 아크릴레이트(UA)와 에폭시 아크릴레이트(EA)의 혼합 비율이 70 : 30, 단량체의 경우 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TMPTA)와 테트라히드로퍼퍼릴아크릴레이트(THFA)가 5 : 5의 비율로 혼합된 경우가, 혼합 올리고머(UA : EA = 70 : 30)의 함량이 90 wt%인 경우 최대의 광택도를 나타내었다. 광개시제 중 액체 타입인 Darocur MBF가 고체 타입인 Irgacure 184에 비해 우수한 광택도를 나타내었으며, 최소 투입량인 1 wt%의 농도에서 높은 광택도를 나타내었다. 기질의 경우, EG강판이나 primer가 처리된 강판에 비해 GI강판이 더 좋은 광택도를 보여주었다. 상기 공정 변수에 대한 연구를 통해 광택도 향상을 위해 사용되는 첨가제 없이도 $20^{\circ}$ 광택도 95 GU의 최대값을 $60^{\circ}$ 광택도는 120 GU의 광택도를 얻을 수 있었다.