• Journal of Welding and Joining
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• 제35권3호
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• pp.7-14
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• 2017

The effect of high temperature-moisture on corrosion and mechanical properties for Sn-0.7Cu, Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) solders on flexible substrate was studied using Highly Accelerated Temperature/Humidity Stress Test (HAST) followed by three-point bending test. Both Sn-0.7Cu and SAC305 solders produced the internal $SnO_2$ oxides. Corrosion occurred between the solder and water film near flexible circuit board/copper component. For the SAC305 solder with Ag content, furthermore, octahedral corrosion products were formed near Ag3Sn. For the SAC305 and Sn-0.7Cu solders, the amount of internal oxide increased with the HAST time and the amount of internal oxides was mostly constant regardless of Ag content. The size of the internal oxide was larger for the Sn-0.7Cu solder. Despite of different size of the internal oxide, the fracture time during three-point bending test was not significantly changed. It was because the bending crack was always initiated from the three-point corner of the chip. However, the crack propagation depended on the oxides between the flexible circuit board and the Cu chip. The fracture time of the three-point bending test was dependent more on the crack initiation than on the crack propagation.

• 한국재료학회지
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• 제12권1호
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• pp.3-9
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• 2002

The corrosion behavior of alloys in a molten salt was investigated along with the oxidation characteristics in the air. The basic composition of alloys in the study was Fe-25Ni-7Cr with Si and RE(rare-earth metal) as additives. The corrosion rate of the alloys was low in a molten salt of LiCl while the rate was high in the mixed molten salt of LiCl and $Li_2O$. When Si is added to the base alloy of Fe-25Ni-7Cr, corrosion resistance was improved as the Si content is increased up to 3%, however, it was observed that the corrosion resistance was getting worse as the Si content is increased. The base alloy with 2.43% of Si and 0.9% of RE(KSA-65), showed higher corrosion rate compared to that of KSA-63 alloy with an equivalent amount of only Si. The corrosion resistance of KSA-65 was similar to that of the base alloy(KSA-60). The oxidation resistance of KSA-65 alloy was greatly increased even at $850^{\circ}C$ for a long term exposure.

• 폴리머
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• 제24권3호
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• pp.382-388
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• 2000

이온전도도가 높으며 균일하고 또 기계적 강도와 전기화학적 안정성이 우수한 전해질막을 얻기 위하여 poly(vinylidenefluoride-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP) 공중합체를 전해질의 지지체로 선택하고, LiClO$_4$ 염이 포함된 ethylene carbonate (EC)와 ${\gamma}$-butyrolactone (GBL)의 흔합용매를 사용하여 겔-전해질을 제조하였다. 다양한 조성의 겔-전해질에 대하여 이온전도도, 열분석 및 선형주사전위 실험을 수행하였다. 이온전도도는 30PVdF-HFP+7.8LiClO$_4$+62.2EC/GBL 전해질막에서 3.8$\times$$10^{-3}$ S$cm^{-1}$ /로 가장 높았다. 열분석 결과에서 대부분의 시료는 대략 10$0^{\circ}C$ 정도까지는 안정하였으며, 특히 염은 고분자 사슬과 민감하게 반응하여 PVdF 결정질의 고온용융점을 낮추는 건을 확인하였다. 리튬 금속과 전해질 사이의 부식에 의해 생성된 부동태막에 의해 계면저항이 시간에 따라 계속적으로 증가하는 것을 확인하였으며, anodic stability는 대략 4.5 V vs. Li까지 안정한 것으로 측정되었다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권6호
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• pp.506-513
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• 2010

The composite coatings of $(ZrO_2-8Y_2O_3)$/(Ni-22Cr-10Al-1Y) were prepared by the air plasma spraying method. They consisted of (Ni,Cr)-rich regions,$(ZrO_2-Y_2O_3)$-rich regions, and $Al_2O_3$-rich regions that were formed by oxidation of Al from (Ni-22Cr-10Al-1Y) during spraying. The coatings corroded at 800 and $900^{\circ}C$ in NaCl-$Na_2SO_4$ molten salts up to 50 hr. Ni, Cr and Al oxidized to NiO, $Cr_2O_3$ and ${\alpha}-Al_2O_3$, respectively. These oxides and $(ZrO_2-Y_2O_3)$ were dissolved off into the molten salts during hot corrosion, which resulted in the ever-lasting corrosion of the composite coatings. Chromium diffused out from the (Ni,Cr)-rich regions and oxidized to $Cr_2O_3$, which was most frequently found as surface scales. Aluminum retained in the (Ni,Cr)-rich regions were similarly diffused out.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권9호
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• pp.577-584
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• 2008

The electrolytic reduction of spent oxide fuel involves the liberation of oxygen in a molten LiCl electrolyte, which results in a chemically aggressive environment that is too corrosive for typical structural materials. So, it is essential to choose the optimum material for the process equipment handling molten salt. In this study, corrosion behavior of Inconel 713LC, Inconel MA 754, Nimonic 80A and Nimonic 90 in the molten salt $LiCl-Li_2O$ under an oxidizing atmosphere was investigated at $650^{\circ}C$ for 72~216 hrs. Inconel 713LC alloy showed the highest corrosion resistance among the examined alloys. Corrosion products of Inconel 713LC were $Cr_2O_3$, $NiCr_2O_4$ and NiO, and those of Inconel MA 754 were $Cr_2O_3$ and $Li_2Ni_8O_{10}$ while $Cr_2O_3$, $LiFeO_2$, $(Cr,Ti)_2O_3$ and $Li_2Ni_8O_{10}$ were produced from Nimonic 80A. Also, corrosion products of Nimonic 90 were found to be $Cr_2O_3$, $(Cr,Ti)_2O_3$, $LiAlO_2$ and $CoCr_2O_4$. Inconel 713LC showed local corrosion behavior and Inconel MA 754, Nimonic 80A, Nimonic 90 showed uniform corrosion behavior.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권4호
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• pp.277-288
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• 2010

The hot corrosion properties of heat-resistant steels were investigated in an oxidation atmosphere including artificial ash and sulfur dioxide. The heat-resistant steels of T22, T92, T122, T347HFG, Super304H and HR3C were evaluated at 620, 670 and $720^{\circ}C$ for 400 hours. The relationship between the corrosion rate and the temperature followed a bell-shaped curve with a peak rate at around $670^{\circ}C$. The corrosion rates showed a decreasing tendency as the chrome contents of these steels increased from 2.15 wt.% to 24.5 wt.%, and austenitic steels had a lower corrosion rate than ferritic steels. Sulfidation by $SO_2$ as well as molten salt corrosion also had an effect on the total corrosion rate, especially showing an increase in the corrosion rate in ferritic steels. Regardless of the chrome content in the steels and irrespective of the test temperature, the corrosion scale was composed of an outer oxide and an artificial ash mixed layer, a middle oxide layer and inner sulfide, and a mixed oxide layer. As the chrome content increased, the proportion of chrome oxide in the corrosion scale increased. Before spalling of the corrosion scale, voids and cracks were initiated in the sulfide and the mixed oxide layer or at the interface with the substrate.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권9호
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• pp.659-667
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• 2012

Alloy 617 is a Ni-base superalloy and a candidate material for the intermediate heat exchanger (IHX) of a very high temperature gas reactor (VHTR) which is one of the next generation nuclear reactors under development. The high operating temperature of VHTR enables various applications such as mass production of hydrogen with high energy efficiency. Alloy 617 has good creep resistance and phase stability at high temperatures in an air environment. However, it was reported that the mechanical properties decreased at a high temperature in an impure helium environment. In this study, high-temperature corrosion tests were carried out at $850^{\circ}C-950^{\circ}C$ in a helium environment containing the impurity gases $H_2$, CO, and $CH_4$, in order to examine the corrosion behavior of Alloy 617. Until 250 h, Alloy 617 specimens showed a parabolic oxidation behavior at all temperatures. The activation energy for oxidation in helium environment was 154 kJ/mol. The SEM and EDS results elucidated a Cr-rich surface oxide layer, Al-rich internal oxides and depletion of grain boundary carbides. The thickness and depths of degraded layers also showed a parabolic relationship with time. A normal grain growth was observed in the Cr-rich surface oxide layer. When corrosion tests were conducted in a pure helium environment, the oxidation was suppressed drastically. It was elucidated that minor impurity gases in the helium would have detrimental effects on the high-temperature corrosion behavior of Alloy 617 for the VHTR application.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.174-179
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• 2021

유체 이송에 사용되는 강재 파이프는 신설과 도장, 또는 부식과 노후화로 인한 제반 시설 보수에 거대한 규모의 시간과 비용이 요구된다. 이에 본 연구에서는 강재 파이프의 대체재로, 내부식성과 내화학성이 우수한 탄소섬유강화복합재료(Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP) 파이프 구조의 최적화 설계를 수행하였다. 헬리컬 패턴 표면에 후프 패턴을 혼합적층하여 내구성을 향상시켰으며, 수분 환경에서의 에폭시 흡습 현상을 억제하기 위해, 할로이사이트 나노튜브(Halloysite Nanotube, HNT)를 첨가하였다. HNT/CFRP 파이프는 필라멘트 와인딩 공정으로 제작하였으며, 기계적 물성 시험과 70℃ 고온 증류수 환경하에서 흡습 시험을 진행하였다. 그 결과, 파이프 두께의 0.6%에 해당하는 후프 패턴의 적층 시, 가장 우수한 물성을 나타냈다. 또한 0.5 wt.% HNT 첨가 시 상대적으로 높은 내흡습성을 가졌으며, 층간 계면에서의 박리 현상이 지연되어 가장 낮은 강도 저하율을 보였다.

• 디자인학연구
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• 제17권4호
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• pp.241-250
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• 2004

이 논문은 현재에 통용되고 있는 동합금판 C2200, C5210, C7701, C8113 등의 특징 및 용도와 소재의 재질적 특성을 data화하였고, 그 표현의 가능성을 조사하여 수치화하였고, 그 기법실험의 1단계로서 일반접합과 TIG 접합에 대하여, 2단계 실험으로서 망상조직기법과 전해주조기법에 대하여 농하였으며, 이 기법을 응용한, 연구작품의 3가지 사례를 다루었다. 이 때 사용한 동합금은 (주)풍산금속 소재기술연구소 이동우 박사가 지원한 4가지 동합금, 즉 단동, 스프링용 인청동, 스프링용 양백, 백동을 사용하여, 적층기법, 망상조직기법, 융합기법, 전해주조기법을 작품에 따라서 통합 또는 부분적으로 적용시켰다. C2200 의 경우, 황동은 2mm이하의 박판(薄板)에서는 교류 TIG 용접법이 좋으며 그 이상에서는 직류 정극성 TIG 용접법으로, 용접에 의한 잔류 응력부식을 열처리를 250~300도에서 행한다. C5210 의 경우는 고온의 환원성기(還元性氣)중에서도 수소(水素) 취성이 없고 고온에서 O를 흡수하지 않으며, 경화(輕化) 온도도 약간 높아, 용접용으로 매우 적합하다. 일반적으로 Sn을 2-9% P를 0.03-0.4%정도 포함하고 있는데, Sn의 함유량이 증가함에 따라 응고 온도 범위가 광범위해졌으며 용접후의 냉각 시, 열분열 방지에는 TIG용접의 용접속도를 빠르게, 용융지(溶融池)를 작게, 예열 온도는 200도로 하는 것이 좋다. C7701의 경우는 조성범위가 10-20% Ni, 15-30% Zn의 것이 많이 사용된다. 약 30% Zn 이상이 되면(${\alpha}+{\beta}$) 조직이 되어 점성이 낮아지고 냉간 가공성은 저하하나 열간 가공성은 좋다. 양백은 또한 전기저항이 높고 내열, 내식성이 좋다. C8113의 경우는 내해수성, 내마모성이 우수하며 고온 강도가 높고 백동은 10-30% 니켈을 포함하며 완전히 고용(固溶)해서 단상(單相)이 된다. 이 때문에 결정입(結晶粒)도 크게 되기 쉬우며, 구속이 강한 경우 미량의 Pb, P, S라는 분열 감수성이 높아진다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권1호
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• pp.208-227
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• 2013

본고에서는 더부골 고분군 출토 청동용기 27점에 대한 미세조직과 성분분석을 통해 고려 말 민간에서 사용된 청동용기의 제작방법과 기술체계의 변화를 살펴보았다. 본 연구대상 청동용기는 합금조성과 제작공정을 고려하여 네 가지 형식으로 나눌 수 있는데 1) 구리-주석(22% 정도) 합금을 이용한 주조${\rightarrow}$고온단조${\rightarrow}$담금질, 2) 구리-주석(10% 이하)-납 합금을 이용한 주조${\rightarrow}$서냉, 3) 구리-주석(10~20%)-납 합금을 이용한 주조${\rightarrow}$담금질, 4) 구리-주석(10~20%)-납 합금을 이용한 주조${\rightarrow}$고온단조${\rightarrow}$담금질이 있다. 청동용기의 제작방법과 기술체계의 연구에 있어서 합금조성과 제작공정은 중요한 부분을 차지한다는 것이 본고에서 확인되었다. 합금조성에 있어서 납의 첨가는 담금질 처리온도, 불순개재물의 차이, 청동용기의 표면색상에 영향을 미친 것으로 판단된다. 담금질 처리는 납을 첨가한 경우 $586{\sim}520^{\circ}C$에서 실시되었고, 납을 포함하지 않은 경우 $799{\sim}586^{\circ}C$에서 수행되었다. 미세조직 내에 존재하는 불순개재물에서도 합금재료로서 납의 첨가 유무에 따라 셀레늄의 존재 유무가 나타났는데 이는 구리-주석(22% 정도) 합금의 경우 구리제련과정에서 이미 납이 포함되지 않은 구리광석을 사용했을 가능성을 제시한다. 또한 청동용기가 매장환경하에서 부식될 때 합금재료로서 납의 첨가 여부로 인해 표면색 차이가 나타나는 것으로 밝혀졌는데. 합금 조성에 따른 표면 색상분석에서 납이 첨가되면 청동용기의 표면색이 연녹색 또는 암녹색을 띠었고, 그렇지 않은 경우에는 암갈색 또는 검은색을 띠는 것으로 확인되었다. 제작공정에 있어서는 담금질 처리 유무에 따라 청동용기의 두께 차이가 나타났는데 주조 후 서냉시켜 만든 용기의 두께는 1mm 이상이었지만 담금질 과정이 포함된 용기의 두께는 대부분 1mm 이하였다. 제작공정은 사회적 분위기도 반영하는데, 고려 말 동과 숙련된 장인이 부족했지만 청동용기의 수요가 증가하면서 비싼 주석 대신 납을 사용하고, 고온에서 형태 가공을 하지 않고 짧은 시간에 대량으로 만들 수 있는 방법을 선택한 것으로 추정된다. 이번 연구결과는 고려시대 장인들이 여러 가지 합금비율에 따른 다양한 제작기법을 사용한 기술혁신으로 부족한 원료상황을 극복했다는 것을 보여준다. 최근 들어 많은 양의 청동용기들이 발굴 조사되고 있다. 본 연구는 적절한 분석방법을 통해 관련 기술 특성에 대한 지식뿐만 아니라 그러한 기술체계가 확립될 수밖에 없었던 사회적 배경에 대한 중요한 자료로 판단된다.