• 제목/요약/키워드: $FeSi_x$

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B2 구조 FeX(X = Al, Si, Ni, Ga, Ge, Sn) 합금의 자기변형에 대한 제일원리계산 (Magnetostriction of B2-structured FeX (X = Al, Si, Ni, Ga, Ge, and Sn) Alloys: A First-principles Study)

  • 이선철;;권오룡;홍순철
    • 한국자기학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.117-121
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    • 2013
  • 본 연구에서는 대표적인 강자성 금속인 Fe에 비자성 원소가 치환된 비교적 단순한 B2 구조의 FeX(X = Al, Si, Ni, Ga, Ge, Sn) 합금의 자기변형계수를 제일원리계산으로 수행하여 Fe 기반 합금이 희토류 원소 기반 자기변형 물질인 Terfenol을 대체할 수 있는 가능성을 탐색하였다. 계산방법으로 자성 연구에 가장 적합한 것으로 알려져 있는 총퍼텐셜 선형보강 평면파(Full-potential Linearized Augmented Plane Wave; FLAPW) 방법을 사용하였으며 일반화 물매근사(generalized gradient approximation: GGA)을 도입하여 전자 상호간의 교환-상관 퍼텐셜을 기술하였다. B2 구조의 FeX(X = Al, Si, Ni, Ga, Ge, Sn)의 합금들 중에 FeSi와 FeGe은 비자성 상태가, 그 외 나머지 합금은 강자성 상태가 안정된 것으로 계산되었다. FeAl, FeNi, FeGa, FeSn의 자기변형계수 는 각각 -5, +6, -84, -522ppm으로 계산되어 FeSn은 큰 자기변형을 가질 수도 있음을 예측하였다.

기계적합금법으로 제조된 $Fe_5Si_xB_{5-x}$ (x = 0, 1, 2, 3) 분말의 상분석 및 자기적 특성 (Phase Analysis and Magnetic Properties of $Fe_5Si_xB_{5-x}$ (x = 0, 1, 2, 3) Powders Prepared by Mechanical Alloying)

  • 황연;김택수;이효숙
    • 한국자기학회지
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    • 제7권6호
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    • pp.293-298
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    • 1997
  • 기계적합금법으로 Fe$_{5}$Si$_{x}$B$_{5-x}$ 분말을 제조하고, Si 치환에 따른 합성상의 변화 및 합성분말의 자기적 성질을 XRD, TEM, Mossbauer spectroscopy, VSM 등으로 조사하였다. 각 출발 원소들은 milling 초기에 .alpha. -Fe 구조로 고용되어 비정질(amorphous) 상태로 되며, 기계적합금화가 진행됨에 따라 최종 안정상이 석출되었다. Fe$_{5}$B$_{5}$ 조성의 경우(x=0) 250시간 볼밀 처리한 후 800 .deg. C에서 2시간 열처리하면 FeB와 Fe$_{2}$B 상이 혼재된 구조가 얻어 진다. B의 일부를 Si으로 치환하면 Fe$_{2}$B 상의 생성이 억제되는 반면에 여분의 Si이 Fe$_{5}$SiB$_{2}$, Fe$_{2}$Si$_{0.4}$B$_{0.6}$ 상 및 상자성 상을 형성한다. FeB 상은 800 .deg. C에서 열처리한 후에도 결정성이 높지 않아서 넓은 범위의 초미세자장 값을 갖는 반면에, 다른 상들은 결정화가 이루어져 일정한 초미세자장 값을 보였다. 포화자화 값은 Fe$_{2}$B 상이 가장 많이 함유된 Fe$_{5}$B$_{5}$ 조성에서 가장 크게 나타났다.다.

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기계적합금법에 의한 $\textrm{Fe}_{5}\textrm{Si}_{x}\textrm{B}_{5-x}$(x=0, 1, 2, 3)분말의 제조 (Preparation of $\textrm{Fe}_{5}\textrm{Si}_{x}\textrm{B}_{5-x}$(x=0, 1, 2, 3) Powder by Mechanical Alloying)

  • 김택수;황연;이효숙
    • 한국재료학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.141-146
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    • 1998
  • Ball mill을 이용하여 Ar 분위기에서 기계적 합금법으로 $Fe_{ 5}$$Si_{x}$ $B_{5-x}$ 분말을 제조하고, 제조된 분말을 연속 진공 열처리 시킨 후 Si첨가에 따른 결정구조 및 자기적성질을 조사하였다. 250시간 볼밀처리한 Fe$_{5}$ $B_{5}$ 합금에서 전체적으로 비정질 구조가 형성되었으나 일부분에 결정질이 존재하고 있었으며, $800^{\circ}C$에서 2시간 열처리하면 FeB와 $Fe_{2}$B 상이 혼재된 구조를 얻었다. 250시간 볼밀처리한 $Fe_{5}$ $Si_{2}$$B_{3}$합금에서 전체적으로 비정질 구조를 얻을 수 있었고, 이 시료를 2시간, $800^{\circ}C$로 열처리 하였을 때 $Fe_{2}$B상은 사라지고, 대부분 FeB의 균질한 상을 나타내었다. $Fe_{5}$ $B_{5}$ /조성에서는 분말 입자크기가 약 $1\mu\textrm{m}$이었으나, Si이 첨가되면 분말 입자크기가 약 $10\mu\textrm{m}$로 커졌다. Si의 첨가에 의해서 비정질상의 형성을 촉진시켜 단일 FeB상의 합성시간을 단축시킬 수 있었다.

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Magnetic properties and crystal structures of $Sm_yGd_{2-y}Fe_{17-x}Si_x$ alloys prepared by induction melting

  • Nam Joong-Hee
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.8-11
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    • 2006
  • The magnetic properties and crystal structures of $Sm_yGd_{2-y}Fe_{17-x}Si_x$ alloys ($0\leq\;x\leq2\;and\;y=0\~1.67$) have been investigated using x-ray diffraction and magnetic measurements. The $Sm_yGd_{2-y}Fe_{17-x}Si_x$ specimens were crystallized to the rhombohedral $Th_2Zn_{17}-structure$ with less than $5mol\%$ of impurities. The unit cells of the mixed rare-earth samples are smaller than those of $Sm_2Fe_{17}\;and\;Gd_2Fe_{17}.$ For example, the $T_c\;of\;SmGdFe_{17}\;(255^{\circ}C)$ is approximately 160 and $800^{\circ}C)$ higher than that of $Sm_2Fe_{17}\;and\;Gd_2Fe_{17},$ respectively. The $T_cs$ measured for $Sm_yGd_{2-y}Fe_{17-x}Si_x$ samples, 280 to $290^{\circ}C)$, are among the highest values observed for a $R_2Fe_{17-x}M_x$ intermetallic where M is a substituent other than cobalt.

주조용 티타늄 신합금 개발 (Development of New Titanium Alloys for Castings)

  • 김승언;정희원;현용택;김성준;이용태
    • 연구논문집
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    • 통권29호
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    • pp.163-171
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    • 1999
  • A new titanium alloy system. Ti-xFe-ySi (x,y=0-4 wt%). was designed and characterized with the point at low cost and high strength for casting applications. Fe improved room and elevated temperature mechanical properties owing to solid solution hardening and beta phase stabilization. Si yielded titanium silicides and Si addition over 1 wt% resulted in poor ductility due to coarse silicide chains at prior beta boundaries. The optimum composition was found to be Ti-4Fe-(0.5-1)Si in the viewpoint of tensile strength and ductility which are comparable to the Ti-6Al-4V. The metal-mould reaction was also examined for Ti-xFe and Ti-xSi binary alloy system. The thickness of surface reaction layer w as not affected significantly with Fe content, while it was decreased with Si content. In the Ti-4Si alloy, no reaction layer was found. The depth of surface hardening layer was about $200\mum$ regardless of the mould materials.

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Si 분산 조직의 p형 $\beta-FeSi_2$ 열전재의 제조 및 특성(l)-제조 조건에 따른 미세조직의 변화- (Preparation and Characterization of P-Type Thermoelectric $\beta-FeSi_2$ Containing Dispersed Si Phase(l)-Microstructural Evolution with Processing Conditions-)

  • 민병규;김일호;이동희
    • 한국재료학회지
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    • 제8권7호
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    • pp.584-590
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    • 1998
  • $(Fe_{0.98}Mn_{0.02})_xSi_2(x{\leq$}1) 조성으로, 용융법으로 제조한 $\alpha$-$Fe_2Si_5$상의 잉곳을 730~85$0^{\circ}C$에서 4~20시간 열처리하거나, 기계적 합금화로 제조한 $\varepsilon$-FeSi과 Si상으로 구성된 분말을 760~85$0^{\circ}C$에서 10분간 가압통전소결하므로써 $\beta$-$FeSi_2$기지상에 Si이 분산된 미세조직을 얻을 수 있었다. 조성, 열처리 온도와 소결 온도에 따라 Si 분상의 크기와 간격이 각기 0.05~0.27$\mu\textrm{m}$와 0.2~0.6$\mu\textrm{m}$ 범위에서 변화하였다. 이와 같은 Si 분산상에 의해 $\beta$-$FeSi_2$의 격자 열전도도가 감소되어 성능지수가 향상될 수 있을 것으로 기대된다.

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급속응고 Al-20Si-5Fe-xPb(x=2, 4, 6 wt.%) 합금의 미세조직과 마모거동 (Microstructure and Wear Behaviour of Rapidly Solidified Al-20Si-5Fe-zPb(x=2, 4, 6wt.%) Alloys)

  • 김택수
    • 한국분말재료학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.96-102
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    • 1999
  • The effect of Pb addition on microstructure and wear resistance was studied in rapidly solidified Al-20Si-5Fe-xPb(x=2, 4, 6 wt.%) alloys. The R/S Al-20Si-5Fe-xPb (x=2, 4, 6 wt.%) alloys showed a fine and homogeneous microstructure and an improved wear property compared with Al-20Si-5Fe alloy, while no significant change in UTS (Ultimate Tensile Strength) was shown. Contribution of the dispersoids on the wear property was discussed by showing the plastic deformation layers formed during wear track.

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시효 조건에 따른 $Fe_{78} _{13}Si_9$ 비정질 합금의 결정화 연구 (The Effect of Aging Conditions on the Crystallization of $Fe_{78} _{13}Si_9$ Metallic Glass)

  • 김기욱;민복기;송재성;홍진완;이원재;이상래
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1988년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.5-7
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    • 1988
  • Effect of isothermal aging on the crystallization of $Fe_{78}B_{13}Si_{9}$ metallic glass has been investigated by electrical resistivity, X-ray measurements, bending test, thermal analysis and transmission electron microscopy. Amorphous $Fe_{78}B_{13}Si_{9}$ alloy was annealed isothermally for 5 to 1200 mon. between 300 C and 540 C. It has been found that close relation between relative resistivity and X-ray diffraction pattern showed. The crystalline peak of $\alpha$-(Fe, Si) and Fe$_2$B are detected by X-ray experiment. The crystalline phases observed by TEM show $\alpha$-(Fe, Si) and Fe$_3$B with dendritic and cylindrical morphology, respectively. It has been also found that the embrittleness of aged samples rapidly increased with the crystallization and was shown before the crystallization.th the crystallization and was shown before the crystallization.

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절반금속 Fe_2TX 화합물의 전자구조 연구 (T = 3d 전이금속; X = Al, Si) (Electronic Structures of half-metallic phase of ternary Fe_2TX (T = 3d transition metal and X = Al, Si))

  • Park, Jin-Ho;Kwon, Se-Kyun;Byung ll Min
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2000년도 International Symposium on Magnetics The 2000 Fall Conference
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    • pp.584-584
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    • 2000
  • Electronic structures of ordered Fe$_3X (X = Al, Si), and their derivative ternary alloys of Fe_2TX (T = 3d transition metal) have been investigated by using the linearized muffin-tin orbital (LMTO) band method. The role of the coupling between substituted transition metal and its neighbors is investigated by calculating the magnetic moments and local density of states (LDOS). It is shown that it is essential to include the coupling beyond nearest neighbors in obtaining the magnetic moment of Fe alloy. The preferential sites of T impurities in Fe_3X are determined from the total energy calculations. The derivative ternary alloys of Fe_2TX have characteristic electronic structures of semi-metal for Fe_2VAI and (nearly) half-metal for Fe_2TAI (T = Cr, Mn) and Fe_2TSi (T = V, Cr, Mn)

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Thermal Stability, Mechanical Properties and Magnetic Properties of Fe-based Amorphous Ribbons with the Addition of Mo and Nb

  • Han, Bo-Kyeong;Jo, Hye-In;Lee, Jin Kyu;Kim, Ki Buem;Yim, Haein
    • Journal of Magnetics
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    • 제18권4호
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    • pp.395-399
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    • 2013
  • The metallic glass ribbons of $[(Fe_xCo_{1-x})_{0.75}B_{0.2}Si_{0.05}]_{96}Mo_4$ (x = 0, 0.3, 0.6, 0.9 at.%) and $[(Fe_xCo_{1-x})_{0.75}B_{0.2}Si_{0.05}]_{96}Nb_4$ (x = 0, 0.3, 0.6, 0.9 at.%) were obtained by melt spinning with 25-30 ${\mu}m$ thickness. The thermal stability, mechanical properties and magnetic properties of Fe-Co-B-Si based systems were investigated. The values of thermal stability were measured using differential scanning calorimetry (DSC), including glass transition temperature ($T_g$), crystallization temperature ($T_x$) and supercooled liquid region (${\Delta}T_x=T_x-T_g$). These amorphous ribbons were identified as fully amorphous, using X-ray diffraction (XRD). The mechanical properties of Febased samples were measured by nano-indentation. Magnetic properties of the amorphous ribbons were measured by a vibrating sample magnetometer (VSM). The amorphous ribbons of $[(Fe_xCo_{1-x})_{0.75}B_{0.2}Si_{0.05}]_{96}Mo_4$ (x = 0, 0.3, 0.6, 0.9 at.%) and $[(Fe_xCo_{1-x})_{0.75}B_{0.2}Si_{0.05}]_{96}Nb_4$ (x = 0, 0.3, 0.6, 0.9 at.%) exhibited soft magnetic properties with low coercive force ($H_c$) and high saturation magnetization (Ms).