동결건조 공정을 이용한 구리 계 다공체의 제조 및 기공구조 제어 :Synthesis and pore structure control of porous Cu system by freeze-drying process

이영숙

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이영숙 (한양대학교, 한양대학교 대학원)

지도교수: 좌용호

발행연도: 2020

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이용수25

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

동결건조 공정을 이용한 구리 계 다공체의 제조 및 기공구조 제어

이영숙 융합화학공학과 2020.01 학위논문

2011

동결건조 공정을 이용한 텅스텐 다공체의 제조 및 특성

이영숙 , 오승탁 한국재료학회지 2011.01 학술저널

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다공체는 금속 및 세라믹 등의 고체 골격과 기공으로 이루어진 재료이며, 기공이 없는 재료와 비교할 때 경량, 높은 비표면적, 우수한 충격에너지 흡수능, 낮은 열전도도 및 유체에 대한 높은 투과성 등을 나타내어 환경 및 에너지 분야에서 다양하게 활용되고 있다. 따라서 동결건조를 이용한 금속계 다공체의 제조와 다양한 분야로의 응용을 위해서 공정 및 기공구조 제어에 대한 이해와 최적화가 요구되고 있다.
본 논문에서는 Cu계를 실험계로 선택하여 다양한 공정변수가 동결건조 공정으로 제조한 다공체의 기공구조에 미치는 영향을 해석하였으며, 동결조건이 기공구조에 미치는 영향을 분석하기 위해 동결제 조성과 첨가량을 변화하는 등 요구되는 특성을 만족하는 Cu계 다공체를 제조하기 위한 최적의 공정조건을 제시하였다. 따라서, 이러한 연구결과는 동결제 조성 및 공정조건의 변화로 기공구조를 제어할 수 있으며 본 논문에서 적용한 공정으로 방향성 거대기공과 다양한 형태의 미세기공을 가지는 Cu계 다공체의 제조가 가능

#화학공학

제1장 서론
제2장 이론적 배경
제1절 다공체 정의 및 응용
1. 다공체 정의 및 분류
2. 특성 및 응용 분야
제2절 다공체 제조 공정
1. 액상공정을 이용한 금속 계 다공체 제조
2. 고체-기체 공정 계 응고를 이용한 다공체 제조
3. 고상공정을 이용한 다공체 제조
제3절 동결건조 공정
1. 동결건조 공정의 기본개념
2. Camphene 및 camphor-naphthalene 동결제
3. 동결제 응고 거동
제4절 금속 산화물의 환원 거동
1. 금속 산화물의 수소 환원
2. 환원반응의 kinetics
3. 비등온 반응에서의 활성화에너지 분석
3.1 Kissinger 방법
3.2 Flynn-Wall-Ozawa 방법
제5절 고상소결
1. 소결의 정의 및 구동력
2. 소결 단계 및 공정 변수
제6절 Cu 계 다공체
제3장 실험방법
제1절 슬러리 제조
1. Cu 계 슬러리 제조
2. Cu-Ni 계 슬러리 제조
3. Cu-Co 계 슬러리 제조
4. 슬러리의 분산 안정성 분석
제2절 동결건조
제3절 수소 환원
1. 수소 환원 거동 분석
2. 산화물 분말의 수소 환원
제4절 소결 및 특성 평가
1. 동결걸조 시편의 소결
2. 미세조직 및 기공구조 특성 평가
제4장 실험결과 및 고찰
제1절 볼 밀링한 산화물 분말의 특성
1. 볼 밀링한 CuO 분말의 특성
2. 볼 밀링한 혼합분말의 특성
제2절 산화물 분말의 환원 거동
1. CuO 분말의 환원 거동
2. CuO 환원 반응의 활성화 에너지
3. CuO-NiO 혼합분말의 환원 거동
4. CuO-Co3O4 혼합분말의 환원 거동
제3절 슬러리의 분산안정성
제4절 Cu 다공체의 미세구조 특성
1. Camphene 계 다공체의 기공 구조
1.1 다공체 내 위치에 따른 기공 특성
1.2 CuO 분말 첨가량에 따른 기공 특성
2. Camphor-naphthalen 계 다공체의 기공 구조
제5절 Cu-Ni 다공체의 기공구조 특성
제6절 Cu-Co 다공체의 기공구조 특성
제5장 결론
참고문헌
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