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논문KCI 등재

탄화왕겨, 제지슬러지, 커피찌거기 및 실리카 혼합물로부터 탄화규소 결정체 합성

SiC aggregates synthesized from carbonized rice husks, paper sludge, coffee grounds, and silica powder

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주제분류재료공학

초록

본 연구에서는, 탄소성분으로서 탄화왕겨, 제지슬러지, 커피찌꺼기와 실리카 분말로부터, 비교적 미세한 탄화규소 결정질 응집체를 합성하였다. 탄소성분들과 실리카의 혼합물로부터 탄화규소 응집체를 얻기 위한 주요 반응물질은 열탄화환원 반응에 의해 생성된 일산화규소 기체로 추정되었다. 탄화왕겨, 제지슬러지, 커피찌꺼기와 실리카 분말의 혼합물로부터 열탄화환원반응법을 거쳐 생성된 탄화규소 결정질 응집체들에 대한 XRD 회절패턴으로부터 결정상을 분석하였고, FESEM과FE-TEM을 통한 미세구조, 결정구조 분석이 이루어졌다. 탄화왕겨, 제지슬러지, 그리고 실리카 분말의 시료의 경우, XRD 분석에서는 35 o 부근의 (111) peak은 비교적 높은 강도를 나타내었다. 탄화왕겨, 제지슬러지, 커피찌꺼기와 실리카 분말의 혼합물로부터 합성된 시료들에 대해 FE-SEM 관찰을 통하여 1 μm 이하의 미세입자들을 관찰하였으며, TEM 측정 결과에서는 탄화규소 결정질상의 (110) 회절패턴들을 확인하였다.

Abstract

Relatively fine silicon carbide (SiC) crystalline aggregates have been synthesized with the carbonized rice husks, paper sludge, coffee grounds as the carbon sources and the silica powder. The main reaction source to obtain silicon carbide (SiC) aggregates from the mixture of carbon sources and silica was inferred as the gaseous silicon monoxide (SiO) phase, being created from this mixture through the carbothermal reduction reaction. The silicon carbide (SiC) crystalline aggregates, fabricated from the carbonized rice husks and paper sludge, coffee grounds and silica (SiO2) powder, were investigated by XRD patterns, FE-SEM and FE-TEM images. In these specimens, obtained from the carbonized rice husks, paper sludge and silica, XRD patterns showed rather high strong peak of (111) plane near 35 o . The FE-TEM images and patterns of specimens, synthesized from carbonized rice husks, paper sludge, coffee grounds and silica under Ar atmosphere, showed relatively fine particles under 1 μm and crystalline peak (110) of silicon carbide (SiC) diffraction pattern.

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