• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.280-280
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• 2012

Mg의 첨가한 Zn-Mg-Al 합금도금강판에 형성된 $Zn-MgZn_2$ 공정조직의 부식거동을 이해하고자 진공 고주파 용해로 $MgZn_2$ 제작한 후 Zn와 galvanic coupling하여 $MgZn_2$합금과 Zn간의 galvanic corrosion 거동을 알아보았다. $MgZn_2-Zn$ galvanic coupling의 SVET 결과에서 $MgZn_2$가 anode, Zn가 cathode가 됨을 확인되었다. $MgZn_2$의 Zn와의 galvanic corrosion 평가에서 galvanic current는 Zn 보다 낮은 potential에서 anodic current density를 나타내었으며, galvanic potential은 $MgZn_2$전위로부터 두 합금의 혼합전위를 향해 증가함을 알 수 있었다. Zn-Mg-Al 합금도금강판의 염수분무 평가에서도 초기 $Zn-MgZn_2$ 공정조직에서 $MgZn_2$가 용출되는 것이 관찰되었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.4
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• pp.362-367
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• 1998

Mg-6Zn-2Cu 및 Mg-6Zn-1.5Si(wt%)합금의 미세조직 및 석출거동을 조사하였다. 합금은 $4 x 10^{-4}$ 의 진공분위기에서 제조하였고 용체화처리는 $435^{\circ}C$에서 8시간 행하였다. Mg-6Zn합금에 1.5wt.%Si를 첨가한 합금에서는 입계 및 입내에 $10\mu\textrm{m}$-2$\mu\textrm{m}$크기의 구형의 $MgZn_{2}$와 $Mg_{2}$Si상이 존재한다. 시효경화거동은 용체화처리된 Mg-6Zn-2Cu 및 Mg-6Zn-1.5Si합금에서 조사되었다. 결정립 미세화에 의한 경도증가효과는 Mg-6Zn-2Cu합금계에서 크게 나타났으나, 시효에 의한 경도증가효과는 Mg-Zn-Si합금계에서 크게 나타났다. 시효처리 후 생성된 석출상들은 투과전자현미경 분석결과 Mg-6Zn-2Cu합금에서는$ Mg_{2}$$Zn_{3}$이었고 Mg-6Zn-1.5Si 합금에서는 $Mg_{2}$$Zn_{11}$ /이었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.177-177
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• 2016

우수한 내식성을 가지는 Zn 박막은 자동차, 가전제품, 전자제품 등에 사용되는 철 생산품의 수명 연장을 위하여 널리 사용되어 왔다. 최근 개발된 Zn-Mg 합금 박막은 Zn나 Mg에 비해 우수한 내식성을 나타내는 Zn-Mg 합금상을 형성하기 때문에 순수한 Zn 박막이나 다른 Zn 계 합금 박막에 비해 우수한 내식성을 가진다고 보고된 바 있다. 본 연구에서는 다양한 합금상의 형성을 위해 Mg 중간층 두께를 제어하며 Zn/Mg/Zn 다층 박막들을 합성하였으며 열처리를 통한 합금상의 변화, 그에 따른 박막의 내식성에 관해 연구하였다. Zn/Mg/Zn 다층 박막은 총 $4{\mu}m$의 두께로 Mg 중간층의 두께를 변화하였으며 비대칭 마그네트론 스퍼터링 공정을 이용하여 냉연강판 위에 합성하였다. 합성된 다층 박막은 다양한 Zn-Mg 합금상을 형성하기 위하여 진공로를 이용하여 $200^{\circ}C$에서 1시간 동안 어닐링 열처리를 실시하였다. 열처리 전, 후 Zn/Mg/Zn 다층 박막의 미세조직과 조성은 X선 회절 분석기 (XRD)와 전계방출형 주사전자현미경 (FE-SEM)과 글로우 방전 분광분석기 (GDEOES)를 사용하여 분석하였다. 어닐링 열처리를 통한 Zn-Mg 합금상 형성이 Zn/Mg/Zn 다층 박막의 내식성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 동전위 분극시험과 EIS(Electrochemical impedance spectroscopy) 분석 실시하였다. FE-SEM과 GDOES 분석 결과, Zn/Mg/Zn 다층 박막들 각각의 중간층 Mg 두께는 1.5, 2.0, $2.5{\mu}m$ 였으며, 어닐링 열처리 후 중간층의 Mg이 상, 하부의 Zn 층으로 확산되면서 박막을 치밀한 구조로 변화시키는 것으로 확인되었다. XRD 분석 결과, 열처리를 하지 않은 Zn/Mg/Zn 다층 박막들에서는 Mg 상의 피크의 강도 차이만 존재할 뿐 Zn-Mg 합금상은 형성되지 않았다. 그러나 열처리를 후 Zn/Mg/Zn 다층 박막들에서 $MgZn_2$ 합금상이 형성되었으며, 중간층 Mg 두께가 $1.5{\mu}m$ 이하인 박막에서는 Zn 상이, 초과하는 박막에서는 Mg 상이 잔존하는 것을 확인하였다. EIS 분석 결과, 열처리 후 박막의 전하이동저항 값은 증가하며 박막의 어드미턴스 값이 감소하였으며 Bode phase plot을 통해 열처리 후 시정수(time constant)가 높은 주파수 영역에서 형성 되는 것을 확인하였다. 이는 열처리 후 Zn/Mg/Zn 다층 박막이 치밀해지고 내식성이 향상되었음을 나타낸다. 동전위 분극시험 결과에서도 마찬가지로 열처리 한 Zn/Mg/Zn 다층 박막들은 열처리 전 대비 내식성이 향상되는 것을 확인하였다. 열처리를 통한 Zn/Mg/Zn 다층 박막의 내식성의 향상은 우수한 내식성의 합금상의 형성과 박막 미세구조의 치밀화에 기인한다고 판단하였다. 또한 열처리 한 Zn/Mg/Zn 다층 박막들에서는 Zn와 $MgZn_2$ 상들이 공존 할 경우 가장 우수한 내식성을 나타내었으며, 이는 $MgZn_2$와 Zn 사이의 적은 전위 차이로 인해 갈바닉 부식 효과가 감소되었기 때문으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.88-88
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• 2017

Zn코팅은 우수한 내식성과 경제성을 바탕으로 자동차나 건축자재 등 산업의 전반적인 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 하지만 최근 한정된 Zn의 매장량으로 인한 원자제의 가격상승과 습식 도금과정의 환경오염 물질 배출 문제가 기존 Zn 코팅의 약점으로 지적되고 있다. 따라서 새로운 원소의 첨가로 인한 Zn의 사용량 감소나 친환경적인 공정방법을 적용하는 연구가 대두되고 있다. 최근의 연구 결과에 따르면 Zn-Mg 합금이 다른 Zn계 합금에 비해 내식성이 우수하며, 이와 같은 우수한 내식성은 $Mg_2Zn_{11}$, $MgZn_2$와 같은 Mg-Zn 이원계의 합금상에 의한 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 친환경적인 비대칭 마그네트론 스퍼터 공정을 활용하여 다양한 공정조건 하에서 Zn-Mg 박막을 합성하여 최적의 공정 조건을 도출하고자 하였다. Zn-Mg 박막 합성 시 Mg타겟의 조성은 3~10 wt.%로 변화하였으며 Zn-Mg 합금 타겟의 온도를 제어하여 박막의 Mg 조성과 타겟 온도가 Zn-Mg 도금강의 내식성 및 밀착성에 미치는 영향을 평가하였다. 합성된 Zn-Mg 박막은 FE-SEM, EDS, XRD를 사용하여 미세조직, 두께, Mg 조성, 합금상 등을 분석하였으며, 염수분무시험 및 0T 굽힘 시험을 활용하여 Zn-Mg 박막의 내식성 및 내식성을 비교 분석하였다. FE-SE및 EDS분석 결과 Zn-Mg 박막의 Mg 조성은 합금 타겟의 조성이 증가함에 따라 증가하였으며, Mg 함량이 증가할수록 미세구조가 치밀하게 변화하였다. 또한 Zn-Mg 박막 합성 중 타겟의 온도가 상승할수록 박막의 치밀도는 감소하였다. XRD분석 결과 박막을 이루는 주요 합금상은 Zn상과 $Mg_2Zn_{11}$상이며 본 연구에서는 증착 조건에 따른 합금상의 큰 변화는 보이지 않았다. 염수분무실험 및 밀착성 평가 결과 박막의 미세조직이 치밀할수록 Zn-Mg 도금강의 내식성은 향상되었으나, 밀착성은 오히려 감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 결과는 Zn-Mg 박막이 치밀한 미세구조일수록 부식환경에서의 강판에 대한 보호 효과는 증가하는 반면, 변형 시 박막의 파괴로 인한 박리 현상이 가속되기 때문으로 판단된다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.22 no.5
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• pp.415-418
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• 2009

$Zn_{2}SiO_{4}$:Mn green phosphors doped with Mg for PDP were synthesized by solid state reaction method. $Zn_{2}SiO_{4}$:Mn, Mg phosphors with increasing Mg concentration were changed from Rhombohedral to Orthorhombic structure. Photoluminescence intensity of $Zn_{2}SiO_{4}$:Mn phosphors doped with Mg 0.5 mol was definitely higher than that of Mg non-doped sample. The enhanced luminescence with doping Mg in the $Zn_{2}SiO_{4}$:Mn phosphors was interpreted by the increase of energy transfer from host to Mn ions with substitution Mg for Zn in the $Zn_{2}SiO_{4}$:Mn host.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.178-178
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• 2016

최근 Zn-Mg 합금 박막은 고내식성의 합금상 형성, 치밀한 부식생성물의 부식억제 등으로 인해 순수한 Zn 박막 및 기타 Zn 계 합금 박막 대비 우수한 내식성을 나타난다고 보고되고 있다. 그러나 여러 문헌에서 보고된 Zn-Mg 박막 각기 다른 결정구조, 미세조직을 나타내며, 이는 Zn-Mg 박막이 낮은 융점을 나타내기 때문에 박막 합성 공정 중에 발생하는 열량에 따라 Zn-Mg 박막의 결정구조, 미세조직 등이 변화한 것으로 판단된다. 본 연구에서는 Zn-Mg 박막의 결정구조에 따른 내식특성을 평가하기 위하여 비대칭 마그네트론 스퍼터링 공정 중 합성온도를 제어하며 Zn-Mg 박막을 합성하였으며 그에 따른 박막의 결정구조, 내식성에 관해 연구하였다. Zn-Mg 박막은 10wt.% Mg 합금 타겟을 사용하였으며, 합성 온도는 상온에서 최고 $150^{\circ}C$로 제어하였다. Zn-Mg 박막의 결정구조, 미세조직은 X선 회절 분석기 (XRD)와 전계방출형 주사전자현미경 (FE-SEM)을 사용하여 분석하였으며, 동전위 분극시험을 통해 결정구조에 따른 Zn-Mg 박막의 내식성을 분석하였다. 상온에서 합성한 Zn-Mg 박막은 비정질의 결정구조가 형성되었으며, 상온이상 $50^{\circ}C$이하에서는 결정질의 Zn 상과 비정질상이 공존하는 Zn-Mg 박막이 합성되었다. 또한 $100^{\circ}C$이상에서는 Zn, $Mg_2Zn_{11}$, $MgZn_2$ 상이 공존하는 결정질의 Zn-Mg 박막이 합성되었다. 상온에서 합성된 Zn-Mg 박막의 경우 급냉이 이루어지는 스퍼터링 공정의 특성상 비정질의 결정구조가 형성되었으나, Zn는 융점이 낮아 상온부근에서도 재결정이 이루어지기 때문에 $50^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 합성하여도 결정질의 Zn 상이 형성되었다. $Mg_2Zn_{11}$, $MgZn_2$ 과 같은 Zn와 Mg의 합금상의 경우 형성과정에서 일정 수준의 열이 요구되기 때문에 낮은 온도에서는 형성이 억제되고 일정 이상의 온도에서 형성되었다. FE-SEM 분석 결과를 통하여 $50^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 합성한 Zn-Mg 박막은 치밀한 미세구조를 나타내었으며, $100^{\circ}C$이상에서 합성한 Zn-Mg 박막의 미세구조는 밀도가 비교적 낮은 구조임을 확인하였다. 3.5% NaCl 수용액에서의 동전위 분극시험 결과 낮은 온도에서 합성한 Zn-Mg 박막이 고온에서 합성한 Zn-Mg 박막 대비 치밀한 구조가 형성되었기 때문에 우수한 내식성을 나타내었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.30 no.9
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• pp.723-730
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• 1993

The mechanism of formation of perovskite phase and the dielectric properties of PZMN[Pb(Zn, Mg)1/3Nb2/3O3] ceramics were examined using two different types of the columbite precursors, (Mg, Zn)Nb2O6 (MZN) and MgNb2O6＋ZnNb2O6 (MN＋ZN). The formatin of perovskite phase in PbO＋MN＋ZN system is characterized by an initial rapid formation of Mg-rich perovskite phase, followed by a sluggish formation of Zn-rich perovskite phase. On the other hand, thepyrochlore/perovskite transformation in the PbO＋MZN system proceeded uniformly with a spatial homogeneity. The degree of diffuseness of the rhombohedral/cubic phase transitionis higher in the PbO＋MN＋ZN system than in the PbO＋MZN specimen, indicating a broadened compositional distributjion of the B-site catons (Nb+5, Zn+2, Mg+2) in the PbO＋MN＋ZN system.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.33 no.4
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• pp.171-180
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• 2013

The effects of alloying elements on the solidification characteristics, microstructure, thermal conductivity, and tensile strength of Al-Zn-Mg-Fe alloys were investigated for the development of high strength and high thermal conductivity aluminium alloy for die casting. The amounts of Zn and Mg in Al-Zn-Mg-Fe alloys had little effect on the liquidus/solidus temperature, the latent heat for solidification, the energy release for solidification and the fluidity of Al-Zn-Mg-Fe alloys. Thermo-physical modelling of Al-Zn-Mg-Fe alloys by the JMatPro program showed $MgZn_2$, AlCuMgZn and $Al_3Fe$ phases in the microstructure of the alloys. Increased amounts of Mg in Al-Zn-Mg-Fe alloys resulted in phase transformation, such as $MgZn_2{\Rightarrow}MgZn_2+AlCuMgZn{\Rightarrow}AlCuMgZn$ in the microstructure of the alloys. Increased amounts of Zn and Mg in Al-Zn-Mg-Fe alloys resulted in a gradual reduction of the thermal conductivity of the alloys. Increased amounts of Zn and Mg in Al-Zn-Mg-Fe alloys had little effect on the tensile strength of the alloys.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.23 no.6
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• pp.309-314
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• 2010

Microstructures and grain growth behaviors at elevated temperatures have been investigated for extruded Mg-2%Zn and Mg-2%Zn-0.3%Zr alloys, in order to clarify the role of Zr in grain stability of Mg-Zn alloy. The grain size of Zr-free alloy increased continuously with an increase in annealing temperature, when isochronally annealed for 60 min from 573 to 723K, while the grains of the Zr-containing alloy were relatively stable up to 723 K. The activation energies for grain growth ($E_g$) between 573 and 723 K were calculated as 77.8 and 118.6 kJ/mole for the Mg-2%Zn and Mg-2%Zn-0.3%Zr alloys, respectively, which indicates that grains in the Zr-added alloy possess higher thermal stabilities at elevated temperatures. TEM observations on the annealed Mg-2%Zn and Mg-2%Zn-0.3%Zr alloys revealed that enhanced grain stability resulting from Zr addition into Mg-Zn alloy would be ascribed to the restriction of grain growth by stable Zn-Zr nano-precipitates distributed in the microstructure.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2006.09b
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• pp.1048-1049
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• 2006

Rapidly solidified ribbon-consolidation processing was applied for preparation of high strength bulk Mg-Zn-Gd alloys. Mg alloys have been used in automotive and aerospace industries. Rapid solidification (RS) process is suitable for the development of high strength Mg alloys, because the process realizes grain-refinement, increase in homogeneity, and so on. Recently, several nanocrystalline Mg-Zn-Y alloys with high specific tensile strength and large elongation have been developed by rapidly solidified powder metallurgy (RS P/M) process. Mg-Zn-Y RS P/M alloys are characterized by long period ordered (LPO) structure and sub-micron fine grains. The both additions of rare earth elements and zinc remarkably improved the mechanical properties of RS Mg alloys. Mg-Zn-Gd alloy also forms LPO structure in -Mg matrix coherently, therefore, it is expected that the RS Mg-Zn-Gd alloys have excellent mechanical properties. In this study, we have developed high strength RS Mg-Zn-Gd alloys with LPO structure and nanometer-scale precipitates by RS ribbon-consolidation processing. $Mg_{97}Zn_1Gd_2$ and $Mg_{95.5}Zn_{1.5}Gd_3$ and $Mg_{94}Zn_2Gd_4$ bulk alloys exhibited high tensile yield strength (470 MPa and 525 MPa and 566 MPa) and large elongation (5.5% and 2.8% and 2.4%).