연소합성공정과 PVA 합성공정을 이용한 Nickel계 나노분말 합성 Synthesis of Nickel Nano Powders by Solution Combustion Synthesis(SCS) Method and PVA(Polyvinyl alcohol) Solution Route원문보기
액상법인 용액연소합성법과 PVA 용액합성법을 이용하여 Ni 계 나노분말을 제조하였다. 용액연소합성법은 금속염과 연료간의 직접반응을 이용한 분말합성법으로 금속 및 산화물 나노분말을 제조 할 수 있는 합성법이다. 연료 및 금속염의 자체 연소에 의한 열을 이용하여 Ni 분말을 얻을 수 있는 합성법으로, 액상에서 분자간의 반응과 금속분말 합성 시 발생하는 많은 양의 가스에 의해 분말이 합성되었으며, 이러한 합성은 짧은 ...
액상법인 용액연소합성법과 PVA 용액합성법을 이용하여 Ni 계 나노분말을 제조하였다. 용액연소합성법은 금속염과 연료간의 직접반응을 이용한 분말합성법으로 금속 및 산화물 나노분말을 제조 할 수 있는 합성법이다. 연료 및 금속염의 자체 연소에 의한 열을 이용하여 Ni 분말을 얻을 수 있는 합성법으로, 액상에서 분자간의 반응과 금속분말 합성 시 발생하는 많은 양의 가스에 의해 분말이 합성되었으며, 이러한 합성은 짧은 반응시간 동안 비교적 간단한 공정에 의하여 진행되어졌다. 사용된 Ni, Co, Y 질산염과 연료사이의 대기 중 연소반응에 있어, 반응성과 결정성에 큰 영향을 주는 연료의 첨가량에 따라, 화학 양론적 계수에 의하여 연료 첨가물 1.7배인 Rich2에서 Ni계 금속 나노분말을 제조하였다. Ni 계 나노분말의 특성분석 결과, 약 20~30 nm 정도의 매우 미세한 입자크기를 보였고, Y 첨가에 의해 산화물인 Y2O3가 NiCo 결정립계 표면이나 boundary에 균질하게 분포되어 있었다.
폴리머를 이용한 PVA 용액합성 방법은 폴리비닐알콜(PVA)를 폴리머 carrier로 이용하여 용액내의 금속 양이온들의 분산을 극대화하여 균질하고 안정된 전구체를 얻을 수 있으며, 분말합성온도 또한 낮출 수 있는 합성법이다. 본 연구에서는 Ni,Co,Y 의 각 질산염을 증류수와 혼합 후 5wt% PVA용액을 첨가하여 안정된 Ni, NiCo-Y 전구체를 제조하였다. 전구체 내의 PVA 비율은 4:1~12:1 까지 변화시켰고, gel-type의 완성된 전구체는 건조기에서 24h 동안 100°C에서 건조 되어, 300°C 1h, Ar-4%H2 환원분위기에서 각각 하소하였다. PVA 의 첨가량에 따라 분말의 결정화 정도에 영향을 주었으며, 하소온도와 PVA 첨가량에 의해 결정립 크기가 변화되었다. NiCo-Y(0.6wt%)를 첨가하여 합성한 결과, Y 는 Y2O3의 산화물로 합성되어졌다. Ni 분말의 입자 크기는 PVA 첨가량 4:1에서는 20 nm, 8:1에서는 40 nm 로 PVA 함량에 따라 입자크기가 변하고, 다공성인 분말로 합성이 되었음을 알 수 있었다. NiCo-Y의 경우, 입자크기는 약 40 nm 크기를 보였고, Y2O3는 NiCo 결정립계 주변에 분포되어 있었다.
고찰된 두 가지 합성법은 금속 및 산화물의 나노분말을 제조하기 위한 최적의 합성법이라 판단되지만, 다 성분계 합금화 시에는 제약이 많이 따르게 된다. 공정변수와 합금화 시 이루어지는 화합물과의 관계 등을 개선하면, 좀 더 많은 재료 연구 분야에 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
액상법인 용액연소합성법과 PVA 용액합성법을 이용하여 Ni 계 나노분말을 제조하였다. 용액연소합성법은 금속염과 연료간의 직접반응을 이용한 분말합성법으로 금속 및 산화물 나노분말을 제조 할 수 있는 합성법이다. 연료 및 금속염의 자체 연소에 의한 열을 이용하여 Ni 분말을 얻을 수 있는 합성법으로, 액상에서 분자간의 반응과 금속분말 합성 시 발생하는 많은 양의 가스에 의해 분말이 합성되었으며, 이러한 합성은 짧은 반응시간 동안 비교적 간단한 공정에 의하여 진행되어졌다. 사용된 Ni, Co, Y 질산염과 연료사이의 대기 중 연소반응에 있어, 반응성과 결정성에 큰 영향을 주는 연료의 첨가량에 따라, 화학 양론적 계수에 의하여 연료 첨가물 1.7배인 Rich2에서 Ni계 금속 나노분말을 제조하였다. Ni 계 나노분말의 특성분석 결과, 약 20~30 nm 정도의 매우 미세한 입자크기를 보였고, Y 첨가에 의해 산화물인 Y2O3가 NiCo 결정립계 표면이나 boundary에 균질하게 분포되어 있었다.
폴리머를 이용한 PVA 용액합성 방법은 폴리비닐알콜(PVA)를 폴리머 carrier로 이용하여 용액내의 금속 양이온들의 분산을 극대화하여 균질하고 안정된 전구체를 얻을 수 있으며, 분말합성온도 또한 낮출 수 있는 합성법이다. 본 연구에서는 Ni,Co,Y 의 각 질산염을 증류수와 혼합 후 5wt% PVA용액을 첨가하여 안정된 Ni, NiCo-Y 전구체를 제조하였다. 전구체 내의 PVA 비율은 4:1~12:1 까지 변화시켰고, gel-type의 완성된 전구체는 건조기에서 24h 동안 100°C에서 건조 되어, 300°C 1h, Ar-4%H2 환원분위기에서 각각 하소하였다. PVA 의 첨가량에 따라 분말의 결정화 정도에 영향을 주었으며, 하소온도와 PVA 첨가량에 의해 결정립 크기가 변화되었다. NiCo-Y(0.6wt%)를 첨가하여 합성한 결과, Y 는 Y2O3의 산화물로 합성되어졌다. Ni 분말의 입자 크기는 PVA 첨가량 4:1에서는 20 nm, 8:1에서는 40 nm 로 PVA 함량에 따라 입자크기가 변하고, 다공성인 분말로 합성이 되었음을 알 수 있었다. NiCo-Y의 경우, 입자크기는 약 40 nm 크기를 보였고, Y2O3는 NiCo 결정립계 주변에 분포되어 있었다.
고찰된 두 가지 합성법은 금속 및 산화물의 나노분말을 제조하기 위한 최적의 합성법이라 판단되지만, 다 성분계 합금화 시에는 제약이 많이 따르게 된다. 공정변수와 합금화 시 이루어지는 화합물과의 관계 등을 개선하면, 좀 더 많은 재료 연구 분야에 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
Nano-sized Ni powders were synthesized using solution combustion synthesis(SCS) and PVA(Polyvinyl alcohol) solution route. Combustion synthesis process was carried out using nitrate salts and fuel(glycine). The exothermic redox reaction and the heat evolved from the reaction completely converted the...
Nano-sized Ni powders were synthesized using solution combustion synthesis(SCS) and PVA(Polyvinyl alcohol) solution route. Combustion synthesis process was carried out using nitrate salts and fuel(glycine). The exothermic redox reaction and the heat evolved from the reaction completely converted the precursors into their corresponding products at temperatures below 400 oC in an oxidizing atmosphere. It was an adequate technique for the synthesis of the nano-sized Ni powders by self - combustion using metal salts and fuel, which produces very fine, short responsive metal powders. The Ni powders were synthesized on the stoichiometric condition of fuel rich-2(1.7) ratio. SEM and TEM-EDS results were showed that the primary particle size of as-synthesized NiCo-Y is below 20∼30 nm. As-synthesized NiCo-Y (0.3wt%Y) powders were came out with a state of crystalline Y2O3 oxide powders. Also, the yttrium oxide particles were uniformly dispersed and located on the NiCo grain surface and boundaries.
Nano-sized Ni powders were also synthesized by an organic-inorganic solution route employing polyvinyl alcohol (PVA) as the organic carrier. Optimum synthesis conditions, such as the PVA content and heating temperature, were determined for the synthesis of nano crystalline powders. The PVA polymer contributed to make an atom‐scale homogeneous nickel precursor gel, which resulted in fully crystallized, nano-sized Ni powders through a low calcined temperature of 300 °C under Ar - 4% H2 atmosphere. The PVA content also had an influence on the synthesis behavior and the final powder microstructure. As the calcine temperature increases and PVA content decreases, the particle size became larger. In the 4:1 PVA content, the measured particle size was about 20 nm. Also, the results of TEM mapping on the NiCo-Y(0.6wt%) powders revealed a well dispersed Y2O3 in the NiCo crystalline matrix.
Nano-sized Ni powders were synthesized using solution combustion synthesis(SCS) and PVA(Polyvinyl alcohol) solution route. Combustion synthesis process was carried out using nitrate salts and fuel(glycine). The exothermic redox reaction and the heat evolved from the reaction completely converted the precursors into their corresponding products at temperatures below 400 oC in an oxidizing atmosphere. It was an adequate technique for the synthesis of the nano-sized Ni powders by self - combustion using metal salts and fuel, which produces very fine, short responsive metal powders. The Ni powders were synthesized on the stoichiometric condition of fuel rich-2(1.7) ratio. SEM and TEM-EDS results were showed that the primary particle size of as-synthesized NiCo-Y is below 20∼30 nm. As-synthesized NiCo-Y (0.3wt%Y) powders were came out with a state of crystalline Y2O3 oxide powders. Also, the yttrium oxide particles were uniformly dispersed and located on the NiCo grain surface and boundaries.
Nano-sized Ni powders were also synthesized by an organic-inorganic solution route employing polyvinyl alcohol (PVA) as the organic carrier. Optimum synthesis conditions, such as the PVA content and heating temperature, were determined for the synthesis of nano crystalline powders. The PVA polymer contributed to make an atom‐scale homogeneous nickel precursor gel, which resulted in fully crystallized, nano-sized Ni powders through a low calcined temperature of 300 °C under Ar - 4% H2 atmosphere. The PVA content also had an influence on the synthesis behavior and the final powder microstructure. As the calcine temperature increases and PVA content decreases, the particle size became larger. In the 4:1 PVA content, the measured particle size was about 20 nm. Also, the results of TEM mapping on the NiCo-Y(0.6wt%) powders revealed a well dispersed Y2O3 in the NiCo crystalline matrix.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.