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학위논문 상세정보

분무열분해 공정에 의한 나노 크기의 인듐산화물 분말제조에 관한 연구 원문보기
(A) Study on the Fabrication of Nano-sized Indium Oxide power by Spray Pyrolysis

  • 저자

    박시현

  • 학위수여기관

    湖西大學校 大學院

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    재료공학과 금속재료학 전공

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    iv, 43p.

  • 키워드

    분무열분해 나노 인듐산화물 분말제조;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10040761&outLink=K  

  • 초록

    본 연구에서는 인듐 성분을 포함하는 원료용액을 분무열분해 시킴에 의해 평균입도 100 nm 이하의 In_(2)O_(3) 나노 분말을 제조하였으며 반응온도, 용액의 농도, 용액의 유입속도, nozzle tip 크기 및 공기의 유입속도 변화에 따른 생성된 분말들의 특성 변화를 파악하였다. 반응온도가 850℃로부터 1000℃로 변화함에 따라 분말의 평균입도는 30 ∼ 40 nm로 부터 100 nm 이상까지 증가하고 있었으며, 조직도 점점 치밀화되는 반면 입도분포는 더욱 불균일하게 나타나고 있었다. 또한 반응온도의 증가에 따라 XRD peak의 강도는 점점 증가하였으며 비표면적은 감소하고 있었다. 원료용액 내의 In 성분의 농도가 40 g/ℓ로부터 350 g/ℓ로 증가됨에 따라 생성된 분말의 평균입도는 20 ∼ 30 nm 로부터 50 ∼ 60 nm 로 점점 증가하는 반면 입도분포는 더욱 불균일하게 나타나고 있었으며, XRD peak의 강도는 점점 증가하고 비표면적은 감소하고 있었다. 용액의 유입속도가 2 cc/min.로부터 5 cc/min.로 증가됨에 따라 분말들의 평균입도는 감소하고 입도분포는 더욱 균일하였다. 유입속도가 10 cc/min.인 경우에는 5 cc/min.의 경우 보다 분말들의 평균입도는 크게 증가하고 더욱 불균일한 입도 분포를 나타내었으며, 유입속도가 50 cc/min.로 증가된 경우에는 분말들의 평균입도가 유입속도 10 cc/min.의 경우 보다 크게 감소하였고 치밀하지 못한 조직을 나타내었다. XRD peak의 강도 및 비표면적의 변화는 분말들의 평균입도의 변화와 같은 경향을 나타내었다. Nozzle tip의 크기가 1 mm로 부터 5 mm로 증가함에 따라 분말들의 평균 입도는 40 nm 정도로부터 100 nm 정도까지 점점 증가하고 입도분포는 더욱 불균일하게 나타나고 있었으며, XRD peak 강도는 증가하는 반면 비표면적은 감소하고 있었다. 공기압력이 0.1 kg/㎠로부터 0.5 kg/㎠로 증가되는 경우에는 분말의 평균입도는 90 ∼ 100 nm로 현저한 변화를 나타내지 않았다. 공기압력이 1 kg/㎠ 및 3 kg/㎠로 증가하는 경우에는 평균입도는 50 ∼ 60 nm 정도까지 감소하였으며, XRD peak 강도는 감소하고 비표면적은 증가하고 있었다.


    In this study, nano-sized indium oxide powder with the average particle size below 100 nm is fabricated from the indium chloride solution by the spray pyrolysis process. The effects of the reaction temperature, the concentration of raw material solution, the inlet speed of solution, nozzle tip size and air pressure on the properties of powder were studied. As the reaction temperature increased from 850 to 1000℃, the average particle size of produced powder increased from 30 to 100 nm, and microstructure became more solid, the particle size distribution was more irregular, the intensity of a XRD peak increased and specific surface area decreased. As the indium concentration of the raw material solution increased from 40 to 350 g/ℓ, the average particle size of the powder gradually increased from 20 to 60 nm, yet the particle size distribution appeared more irregular, the intensity of a XRD peak increased and specific surface area decreased. As the inlet speed of solution increased from 2 to 5 cc/min., the average particle size of the powder decreased and the particle size distribution became narrower. In case of the inlet speed of 10 cc/min, the average particle size was larger and the particle size distribution was much irregular compared with the inlet speed of 5 cc/min. As the inlet speed of solution was 50 cc/min, the average particle size was smaller and microstructure of the powder was less solid compared with the inlet speed of 10 cc/min. The intensity of an XRD peak and the variation of specific area of the powder had the same tendency with the variation of the average particle size. As the nozzle tip size increased from 1 to 5 mm, the average particle size of the powder increased from 40 to 100 nm, the particle size distribution was much more irregular, the intensity of a XRD peak increased and specific surface area decreased. As the air pressure increased from 0.1 to 0.5 kg/㎠, the average particle size of the powder varies slightly upto 90 ∼ 100nm. As the air pressure increased from 1 to 3kg/㎠, the average particle size decreasedupto 50 ∼ 60nm, the intensity of a XRD peak decreased and the specific surface area increased.


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