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$\textrm{CO}_2$ gas를 이용한 탄소섬유의 활성화(I)-탄소섬유의 활성화 과정
노재승,서동수,No, Jae-Seung,Seo, Dong-Su 한국재료학회 1998 한국재료학회지 Vol.8 No.2
등방성 피치계 탄소섬유를 Co$_{2}$gas중에서 등온산화시켜 활성탄소섬유를 제조하였다. 산화된 섬유의 비표면적은 BET장치를 이용하여 측정하였다. Burn-off가 증가하여도 반응속도는 크게 감소하지 않았으며, 80$0^{\circ}C$와 90$0^{\circ}C$에서 산화된 섬유의 비표면적은 40%-60%의 burn-off에서 급격히 증가하다가 60%이상에서 감소하였다. 110$0^{\circ}C$에서 산화된 시편은 40%이상 burn-off되어도 비표면적은 크게 증가하지 않고 60%를 지나서도 계속해서 표면적이 증가하는 현상을 나타내었다. 100$0^{\circ}C$에서 60.4%의 burn-off가 일어난 산화섬유의 비표면적은 3,614$m^2$/g로 가장 큰 값이 얻어졌다. 등방성 탄소섬유는 미세한 흑연결정립들이 무질서한 배향을 하고 있으며, 미세기공벽으로 작용할 수 있는 결정립층이 많기 때문에 활성탄소섬유 제조를 위한 원료로 적합하다고 판단된다.
${CO}_2$ gas및 공기중에서 피치계 탄소섬유의 산화거동
노재승,서동수,No, Jae-Seung,Seo, Dong-Su 한국재료학회 1997 한국재료학회지 Vol.7 No.2
Two-types of carbon fiber, anisotropic- and isotropic- pitch based, were expose to isothermal oxidation in air and $CO_{2}$ gas and the weight change rates was measured by TGA apparatus. Thc oxidation rate was laster in air than in $CO_{2}$ gas, and the oxidation rare of isotropic T- 101s liher was over 23 9 times faster than that of anisotropic HM-60 filler at $600^{\circ}C$ in air. The activation energy was 36-56 Kcal/mole at lower temperature range and 6- 13 Kcal/molc at higher temperature range. It was higher that the transition temperalure 01 reaction zone(zone 1. 2, :i) of 11M-GO fiber than that of T-101s fiber, and it was higher in $CO_{2}$ gas than in air. From SEM observation, it Lvas found that the oxidation of carbon fibers was progressed through the imperfection. 이방성과 등방성을 갖는 두 종류의 피치계 탄소섬유를 TGA장치를 이용하여 $CO_{2}$gas와 공기중에서 등온산화반응을 실시하였다. $CO_{2}$ gas보다 공기중에서의 산화가 훨씬 빠르게 일어났으며, $600^{\circ}C$공기중에서 등방성 T-10IS섬유는 이방성 HM-60섬유보다 23.9배나 빠른 산화속도를 보였다. 실험적으로 구한 활성화에너지를 저온에서 36-56Kcal/mole의 값을 가지며, 고온에서는 6-13Kcal/mole의 값을 나타내었다. 반응기구(zone 1,2,3)의 천이도는 T-10IS섬유보다 HM-60 섬유가 높았으며, 공기중에서보다 $CO_{2}$ gas분위기에서 더 높게 나타났다. SEM으로 관찰된 표면상변화로부터 탄소섬유의 산화반응은 섬유의 결함을 따라 진행된다는 것을 알 수 있었다.
분무건조법에 의한 용사용 원적외선 세라믹/AI 복합분말제조 및 용사층의 특성
홍성준,김병희,민재웅,송병길,노재승,서동수,Hong, Seong-Jun,Kim, Byeong-Hui,Min, Jae-Ung,Song, Byeong-Gil,No, Jae-Seung,Seo, Dong-Su 한국재료학회 1999 한국재료학회지 Vol.9 No.12
분무건조법으로 용사용 원적외선 세라믹/알루미늄 복합분말을 제조하여 플라즈마 용사법으로 알루미늄 모재에 용사한 후, 미세구조, 결정상, 열충격저항성 그리고 분광복사율을 조사하였다. 분무건조된 복합분말의 입형은 구형으로 34~105${\mu}m $. 영역에서 높은 복사율을 보였다. 그러나 알루미늄 첨가량이 증가할수록 원적외선 방사특성은 감소하였다. 결과적으로 용사법으로 원적외선 방사특성의 큰 손실 없이 방사체를 제조하기 위해서는 20~30%wt%Al를 첨가하여 복합분말을 제조하는 것이 가장 효율적이라고 판단된다. Far infrared ceramic/aluminum composite powders for thermal spray were fabricated by spray drying method and investigated the characteristics of the plasma sprayed coating layers, I.e. microstructure, phases, thermal shock resistance and spectral emissivity. The shape of the spray dried composite powder was spherical and the particle size distribution was 34~105${\mu}m $. Aluminum was distributed homogeneously in the spray dried composite powder. Spectral emissivity of the plasma sprayed coating layer ranges from 3 to 14${\mu}m $ whereas spectral emissivity of the raw ceramic powder ranges from 8 to 14${\mu}m $. And then spectral emissivity of the coatings was better than that of the raw powder but spectral emissivity was decreased with increasing aluminum content. It was found that aluminum content ranging from 20 to 30wt% was suitable for fabricating far-infrared radiator by plasma spraying method.