• 전기화학회지
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• 제15권2호
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• pp.67-73
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• 2012

본 연구에서는 습식분쇄, 구형화 분무건조 및 열처리 공정을 통해 구형의 $LiMn_{2-x}M_xO_4$(M = Al, Mg, B) 스피넬계 양극소재를 합성하고, 이의 전기화학적 성능을 평가하였다. $MnO_2$ (Tosoh, 91.94%), $Li_2CO_3$ (SQM, 97%), $MgCO_3$ (Aldrich, 99%), $Al(OH)_3$ (Aldrich, 99%) 및 $B_2O_3$ (Aldrich, 99%)를 원료로 사용하였으며, 분무건조공정에서 전구체의 구형화도 증가를 위해 PAAH 바인더를 첨가하였다. 200~500 nm 크기로 분쇄된 혼합 슬러리 용액으로부터 분무건조법을 통해 구형의 전구체를 제조하고, 이를 다양한 조건에서 열처리하여 최종 스피넬계 $LiMn_{2-x}M_xO_4$ (M = Al, Mg, B) 양극소재를 제조하였다. 제조된 구형의 $LiMn_{2-x}M_xO_4$ (M = Al, Mg, B) 양극재료는 이종원소 치환량, 특히 Boron 치환량에 따라 입자 표면 및 내부의 치밀도가 변화하는 것을 확인할 수 있었으며, 치밀도가 증가함에 따라 소재의 출력특성이 향상되었으며, 최적 조성의 양극소재는 상온 5 C 용량이 0.2 C 용량 대비 90% 이상이 됨을 확인하였다. 또한 표면의 치밀도도 증가함에 따라 $60^{\circ}C$ 고온 충방전 조건에서 수명특성이 향상되어 500회 사이클 이후에도 초기용량의 80% 이상을 유지하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권6호
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• pp.283-288
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• 2010

나노 크기의 NiO 분말을 Ni 산성염과 Ni 염기성염을 혼합하여 제조하는 방법에서 원료가 생성되는 NiO와 이의 환원으로 생성되는 Ni 결정 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 산성염으로는 Ni formate를 염기성염으로는 수산화 Ni과 염기성 Ni 탄산염을 사용하였다. 혼합비는 산성염 1당량에 염기성염 9당량을 사용하였으며, 탄산염을 사용한 경우 $750^{\circ}C$/2 h 하소에서도 ~100 nm의 구형의 NiO 분말을 얻었으며, 수산화 염을 사용한 경우는 $600^{\circ}C$/2 h에서는 ~100 nm의 유사 구형의 NiO가 생성되나, $750^{\circ}C$ 열처리에서는 100~600 nm의 유사 입방체 분말을 얻었다. 수산화 염을 사용한 경우에는 탄산염을 사용한 경우에 비하여 수소가스에 의한 환원이 훨씬 빠르게 진행되어 necking이 일어나며 소결이 이루어져 다공체를 형성하였다. 이들 특성을 TG/DSC, XRD, SEM으로 분석하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권1호
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• pp.51-62
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• 1993

입자수송방정식의 각분할해석법에서 입자흐름방향을 묘사하는 각방향에 대한 각분할집합이 고정된 값이 아니고 각입자속으로 조종되는 각요소법에 근거하여 방사선차폐해석 목적의 전산프로그램(TDET)를 2차원직각좌표계에 대해서 개발하였다. 산란선원항의 각의존성은 Spherical Harmonics Series Expansion으로 해석하였고 입자의 에너지 의존성은 다중에너지군으로 처리하였다. 3 종류의 Benchmark 시험을 통해서 TDET 프로그램을 검증하였다. 평판형 등방적 선원을 가진 사방흡수체에 대한 해석에서 TDET 해석결과가 MORSE-CG 해석결과에 잘 일치하고. 각분할법으로 해석할때 나타나는 Ray effect를 DOT 4.3 보다 잘 치 유하고 있다. 차폐체 내에 좁은 Vacuum duct가 있는 문제의 해석에서 TDET는 MORSE-CG와 마찬가지로 duct를 통한 streaming leak-age에 대해서 분명하고 현저한, 그리고 DOT 4.3보다 매우 훌륭한 해석결과를 보여주고 있다. 원자로차폐구조물 규모에 대해, 2 에너지군, 등방적 산란 및 선형 비등방 산란의 경우에 대해서 해석한 결과 각분할법으로 계산하여 제시하고 있는 기준치에서는 여러 mesh들에 걸쳐 넓은 규모의 Ray effect를 나타내고 있는데, TDET에 의한 해석결과에서는 이웃 mesh들 간에 미세한 Ray effect를 나타내고 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제39권5호
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• pp.603-616
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• 2007

Roy Huddle, having invented the coated particle in Harwell 1957, stated in the early 1970s that we know now everything about particles and coatings and should be going over to deal with other problems. This was on the occasion of the Dragon fuel performance information meeting London 1973: How wrong a genius be! It took until 1978 that really good particles were made in Germany, then during the Japanese HTTR production in the 1990s and finally the Chinese 2000-2001 campaign for HTR-10. Here, we present a review of history and present status. Today, good fuel is measured by different standards from the seventies: where $9*10^{-4}$ initial free heavy metal fraction was typical for early AVR carbide fuel and $3*10^{-4}$ initial free heavy metal fraction was acceptable for oxide fuel in THTR, we insist on values more than an order of magnitude below this value today. Half a percent of particle failure at the end-of-irradiation, another ancient standard, is not even acceptable today, even for the most severe accidents. While legislation and licensing has not changed, one of the reasons we insist on these improvements is the preference for passive systems rather than active controls of earlier times. After renewed HTGR interest, we are reporting about the start of new or reactivated coated particle work in several parts of the world, considering the aspects of designs/ traditional and new materials, manufacturing technologies/ quality control quality assurance, irradiation and accident performance, modeling and performance predictions, and fuel cycle aspects and spent fuel treatment. In very general terms, the coated particle should be strong, reliable, retentive, and affordable. These properties have to be quantified and will be eventually optimized for a specific application system. Results obtained so far indicate that the same particle can be used for steam cycle applications with $700-750^{\circ}C$ helium coolant gas exit, for gas turbine applications at $850-900^{\circ}C$ and for process heat/hydrogen generation applications with $950^{\circ}C$ outlet temperatures. There is a clear set of standards for modem high quality fuel in terms of low levels of heavy metal contamination, manufacture-induced particle defects during fuel body and fuel element making, irradiation/accident induced particle failures and limits on fission product release from intact particles. While gas-cooled reactor design is still open-ended with blocks for the prismatic and spherical fuel elements for the pebble-bed design, there is near worldwide agreement on high quality fuel: a $500{\mu}m$ diameter $UO_2$ kernel of 10% enrichment is surrounded by a $100{\mu}m$ thick sacrificial buffer layer to be followed by a dense inner pyrocarbon layer, a high quality silicon carbide layer of $35{\mu}m$ thickness and theoretical density and another outer pyrocarbon layer. Good performance has been demonstrated both under operational and under accident conditions, i.e. to 10% FIMA and maximum $1600^{\circ}C$ afterwards. And it is the wide-ranging demonstration experience that makes this particle superior. Recommendations are made for further work: 1. Generation of data for presently manufactured materials, e.g. SiC strength and strength distribution, PyC creep and shrinkage and many more material data sets. 2. Renewed start of irradiation and accident testing of modem coated particle fuel. 3. Analysis of existing and newly created data with a view to demonstrate satisfactory performance at burnups beyond 10% FIMA and complete fission product retention even in accidents that go beyond $1600^{\circ}C$ for a short period of time. This work should proceed at both national and international level.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권6호
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• pp.329-334
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• 2002

아나타제형 $TiO_2$, 분말과 $Ca(OH)_2$ 분말을 출발물질로 하여 광화제로 KOH 및 NaOH를 각각 첨가한 후, 오토클레이브 내에서 수열반응시켜 perovskite구조를 갖는 $CaTiO_3$, 분말을 제조하였다. $CaTiO_3$, 분말 합성 시 광화제의 종류 및 농도에 따른 결정상 변화와 입자 형상 및 크기를 고찰한 결과, 광화제로 1 N KOH 용액을 사용한 경우, 약 0.7$\mu$m 크기의 구형입자가 합성되었고, 10 N KOH 용액을 사용한 경우, 3 $\mu$m 정도의 육면체형 입자로 합성되었다. 광화제인 KOH 농도가 증가함에 따라 구형입자로부터 육면체형 입자로 형상이 변화되었으며, 입자의 크기도 증가하였다. 1 N NaOH 용액을 광화제로 사용한 경우에는 0.5~1 $\mu$m 정도의 구형입자가 합성되었고, 10 N NaOH 용액을 사용한 경우에는 1~4 $\mu$m 정도의 육면체 형상을 갖는 입자와 10$\mu$m 이상인 휘스커형 입자가 혼합된 형상으로 합성되었다. KOH 광화제와 마찬가지로 NaOH 광화제의 농도가 증가함에 따라 육면체 및 휘스커 형상을 갖는 입자로 변화하였으며, 입자의 크기도 아울러 증가하였다. 성분 분석 결과 휘스커 형상의 입자의 경우에는 육면체형 입자에서 관찰된 sodium성분이 검출되지 않았다.

• 펄프종이기술
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• 제34권5호
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• pp.1-17
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• 2002

The immobilization and consolidation of the model coatings based on the plastic pigment and latex binder of known particle sizes were theoretically Studied in terms of the dense random packing of binary spheres and varying extent of latex film shrinkage. The porosity of the model coatings was calculated based on three proposed latex shrinkage models: Maximum, Minimum, and Linearly Decreasing Latex Shrinkage. The increasing extent of latex shrinkage was calculated up to the critical pigment volume concentration(CPVC) as a function of plastic pigment volume fractions, and the maximum latex shrinkage was estimated from the CPVC. Also, the number of pores and the average equivalent spherical pore diameters were calculated based on those proposed models. The opacity and gloss of the model coatings on polyester films were measured and their porosity was also determined by a simple coat weight-thickness method. As expected, various coating structure-property-composition relationships, such as opacity, gloss, porosity, etc., were shown to exhibit sharp transitions near the CPVC. The CPVC values determined by the opacity, gloss, and porosity vs. PVC relationships, respectively, agreed very well with each other. Especially, the CPVC's determined by the opacity and porosity vs. PVC curves were identical. The comparison between the theoretically calculated and experimental porosity values showed that the intermediate value between the maximum and minimum latex shrinkage would best fit the experimental porosity data. The effect of plastic pigment particle size on the optical properties and porosity of model coatings was also studied and it was observed that the coating opacity and porosity increased with increasing plastic pigment particle size, but the gloss decreased. The ink gloss of the uncalendered model coatings applied onto commercial sheet offset coated papers was shown to be affected by both the coating gloss and porosity: the higher the coating gloss, the higher the ink gloss, but the higher the coating porosity, the lower the ink gloss. Their printability was also studied in terms of the number of passes-to-fail and the rate of ink setting as a function of both plastic pigment volume fractions and plastic pigment particle sizes. A minimum crack-free temperature(MCR) of latex-bound coatings was proposed to better predict the behaviors of latexes as coating binders. The wet state of model coating dispersions, the surfaces of consolidated model coatings, and their internal structure were examined by both electron and atomic force microscopy, and their micrographs were found to be consistent with our immobilization and consolidation models.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권5호
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• pp.488-493
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• 2003

유기용매를 함유하는 염화니켈 수용액으로부터 Ni 미분말을 제조하였고 Ni 분말형성에 미치는 유기용매 첨가의 영향을 검토하였다. 모든 생성물들은 0.1~l.0 $\mu\textrm{m}$ 범위의 구형입자들이었고 입자들간의 응집은 관찰되지 않았다. 1-propanol이 40 vol% 첨가된 경우 분말의 입경감소와 균일성이 현저하였다. 이들 분말에 대한 평균입경과 비표면적은 각각 0.3 $\mu\textrm{m}$와 16.4 m$^2$/g이었다. 1-propanol의 첨가량이 증가함에 따라 hydrazine에 의한 환원반응시간은 감소하였고, 1-propanol이 40 vol%가 첨가된 경우 환원시간은 약 5분이었다. Ni 합성 분말은 32$0^{\circ}C$ 부근에서 산화되었고, 30$0^{\circ}C$ 부근에서의 중량 감소는 Ni(OH)$_2$의 탈수에 기인한 것이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권3호
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• pp.308-314
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• 2002

$ZrOCl_2{\cdot}8H_2O$ 수용액과 $NH_4OH$ 수용액을 반응시켜 얻은 지르코니아 수화물을 반응조건으로 100∼250$^{\circ}$C, 1∼48시간과 1, 5 M NaOH 수용액에서 수열합성하여 결정형 나노크기의 지르코니아 분말을 제조하였다. 수열합성 온도가 낮을 경우 구형의 정방정상 나노입자가 합성되었으며, 합성온도가 증가하면서 입자크기의 증가 및 입자모양도 막대상으로 변하면서 결정상도 단사정상을 나타내었다. NaOH 용액의 몰 농도가 증가함에 따라 합성된 입자의 폭과 길가 크며 장단축비는 감소하였다. 반면에 NaOH 용액의 농도가 낮을 경우 입자 길이가 폭에 비해 상대적으로 크고, 이에 따라 장단축비가 큰 막대상 입자가 합성되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제4권3호
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• pp.5-18
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• 1988

3종의 입상체시료를 대상으로 공극비의 빈도분포, 상대밀도 전단강도 등에 대한 시험연구결과 (1) 유리알의 경우 공극비의 빈도분포는 Shahinpoorl가 제안한 음의 지수분포에 접근하며 입자의 모양은 구형에서 각형의 순으로 변화되는 반면에 조밀한 공극의 빈도는 감소하며 Beta분포로서 잘 나타냈다. (2) 전 시료에서 공극비의 표준편차는 시료의 상대밀도와 입자의 구형성이 감소함에 따라 증가하였다. (3) 전단강도는 평균공극비와 표준편차의 함수일 뿐만 아니라 공극비 분포의 확율밀도함수이다. (4) 공극비는 정도분포가 조밀한 공극쪽으로 기울수록 시료의 전단강도는 더 크며 이의 역도 또한 같다.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권1호
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• pp.63-70
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• 1994

초이온도전체 ${\beta}-Ag_3SI$ 단결정을 AgI와 $AG_2S$의 혼합물을 반응시켜서 열처리하여 얻었다. 성장시킨 단결정은 직경 $200{mu}m$ 정도의 구상으로 성형시켰다. 실온에서 X-선 단결정 해석법을 이용하여 정밀한 결정구조 해석을 행했다. 이들 결정구조의 해석결과 ${\beta}-Ag_3SI$의 $Ag^+$는 6-배위의 3c자리보다 4-배위의 12h자리에 점유함이 밝혀졌다. $Ag^+$의 확률밀도분포(probabilty density function)로 부터 [110]방향에서 $Ag^+$의 one-particle potential(o.p.p.)을 계산하였다.${beta}-Ag_3SI$ 구조의(001)면에서 $Ag^+$가 확산에 필요한 활성화에너지는 0.012eV라는 것이 o.p.p.곡선에 의해 계산되었다.