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NTIS 바로가기한국분말야금학회지 = Journal of Korean Powder Metallurgy Institute, v.24 no.3, 2017년, pp.242 - 247
김동원 (한국기계연구원 부설 재료연구소 분말기술연구실) , 권구현 (한국기계연구원 부설 재료연구소 분말기술연구실) , 김경태 (한국기계연구원 부설 재료연구소 분말기술연구실)
In this study, the electroless nickel plating method has been investigated for the coating of Ni nanoparticles onto fine Al powder as promising energetic materials. The adsorption of nickel nanoparticles onto the surface of Al powders has been studied by varying various process parameters, namely, t...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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연소합성이란? | 알루미늄-니켈 시스템에서의 가장 큰 장점은 두 금속 사이에 자전연소합성(Self Propagating High Temperature Synthesis, SHS)이 가능하다는 것이다. 연소합성은 다른 반응 조건에서 얻어지지 않는 구조를 가진 열역학적으로 안정한 물질의 형성을 유도하는 강한 발열 화학반응으로, Ni-Al의 금속 간 화합물 형성 시 발생하는 발열에너지로 인해 알루미늄 분말의 점화가 촉진될 수 있다[11]. 또한, 니켈은 알루미늄 산화막(Al2O3)과 달리 열 전도성이 우수하여 초소형 열 에너지원이나 접합응용분야에서도 활발한 응용이 진행되고 있어, 알루미늄 분말과 접목할 경우 다양한 응용분야 개척이 가능하다. | |
알루미늄-니켈 시스템의 가장 큰 장점은? | 이들 소재 중 니켈은 알루미늄 분말의 코팅이나 복합필름의 형태로 최근까지 가장 많이 보고되고 있다[2, 9, 10]. 알루미늄-니켈 시스템에서의 가장 큰 장점은 두 금속 사이에 자전연소합성(Self Propagating High Temperature Synthesis, SHS)이 가능하다는 것이다. 연소합성은 다른 반응 조건에서 얻어지지 않는 구조를 가진 열역학적으로 안정한 물질의 형성을 유도하는 강한 발열 화학반응으로, Ni-Al의 금속 간 화합물 형성 시 발생하는 발열에너지로 인해 알루미늄 분말의 점화가 촉진될 수 있다[11]. | |
Al 분말의 문제점은? | 특히, 알루미늄 분말의 경우 비표면적이 극대화됨에 따라 고반응성 재료(energetic material)로서 고체연료 및 추진제, 접합소재와 같은 민수와 국방 등 다양한 분야에서 활용가치가 매우 높다고 할 수 있다[1, 2]. 하지만 알루미늄 분말은 자연상태에서 자발적인 부동태화에 의한 수 나노미터 두께의 산화막이 표면에 치밀하게 형성되어 있어 상온, 상압의 분위기에서 우수한 반응성을 확인하기 어려운 문제가 있다. 즉, 약 2300K의 높은 융점을 가지는 표면 산화막은 외부 산소와 내부 활성 알루미늄과의 직접적인 접촉을 방지하므로 연소효율을 감소시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다[3, 4]. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 국내 및 해외에서의 선행 연구에서는 알루미늄 입자 표면에 불소계 고분자[1, 5-7], 철[8], 팔라듐[9], 니켈[9, 10]등 유·무기 소재를 코팅함으로써 점화성과 연소효율을 일부 향상시키기도 하였다. |
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