• 한국분말재료학회지
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• 제26권3호
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• pp.201-207
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• 2019

Tungsten heavy alloys (W-Ni-Fe) play an important role in various industries because of their excellent mechanical properties, such as the excellent hardness of tungsten, low thermal expansion, corrosion resistance of nickel, and ductility of iron. In tungsten heavy alloys, tungsten nanoparticles allow the relatively low-temperature molding of high-melting-point tungsten and can improve densification. In this study, to improve the densification of tungsten heavy alloy, nanoparticles are manufactured by ultrasonic milling of metal oxide. The physical properties of the metal oxide and the solvent viscosity are selected as the main parameters. When the density is low and the Mohs hardness is high, the particle size distribution is relatively high. When the density is high and the Mohs hardness is low, the particle size distribution is relatively low. Additionally, the average particle size tends to decrease with increasing viscosity. Metal oxides prepared by ultrasonic milling in high-viscosity solvent show an average particle size of less than 300 nm based on the dynamic light scattering and scanning electron microscopy analysis. The effects of the physical properties of the metal oxide and the solvent viscosity on the pulverization are analyzed experimentally.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권3호
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• pp.4-15
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• 2013

긴 시간 매장환경에 노출된 청동유물에서 발생하는 부식생성물에 대한 연구는 강제부식으로는 얻기 어려운 장기부식에 대한 정보를 제공할 수 있으며, 보존의 측면에서도 도움이 될 수 있다. 본 연구에서는 매장 청동유물의 부식생성물에서 나타나는 특징을 확인하고자 출토 청동경과 세형동검의 표면에서 소지금속까지 이어진 부식물의 형태 및 성분 분석을 실시하였다. ${\alpha}$상 또는 ${\alpha}+{\delta}$상 선택부식이 진행된 부식형태의 차이는 표면이 각각 산화환경과 환원환경에 노출된 결과로 여겨지며, 이차생성구리는 합금성분, 조직상과 같은 내부 요인과 농축된 구리이온이 환원될 수 있는 환경이 제공될 경우 형성되는 것으로 Pb입자, 크랙, ${\alpha}+{\delta}$상 내부에서 확인되었다. 연구시편에서 확인된 다양한 부식형태, 이차생성구리, 탈구리, 탈주석은 모두 이온의 이동을 수반하는 현상으로 유물의 형태와 성분변화의 주요 영향 요인이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.25-31
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• 2018

선택적 레이저 용융 (Selective Laser Melting) 기법은 금속 소재를 다루는 대표적인 3D 프린팅 기법중의 하나이다. SLM 기법으로 제작되는 구조물의 특성을 좌우하는 주요 제작 인자로는 구조물의 적층 제작 방향, 레이저 파워, 레이저 스캔 스피드 및 스캔 간격 등을 고려할 수 있다. 이번 연구에서는 AlSi10Mg 합금을 대상 소재로 하여, 인장 시편의 제작 방향, 레이저 스캔 스피드 및 스캔 간격을 변수로 하여, 인장특성 결과를 비교 분석하였다. 인장특성으로는 항복 응력, 인장강도 및 연신율을 고려하였다. 시험결과로부터, 인장 시편의 제작 방향 기준으로 0도, 45도, 90도 순서로 항복 응력 값이 낮아짐을 확인하였다. 레이저 스캔 스피드 기준으로는 1870mm/min에서 가장 큰 항복 응력값을 보였으며, 스캔 스피드가 낮아질수록 항복 응력 크기도 줄어들었다. 레이저 스캔 간격 기준으로, 그 크기가 증가할수록 항복 응력값은 증가하지만, 다른 시험 기준에 비해 그 변화폭은 가장 적었다. 인장강도 및 연신율은 시험조건에 따른 명확한 경향성을 파악하기 어려웠다.

• 한국재료학회지
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• 제29권4호
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• pp.258-263
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• 2019

Since the directly bonded interface between TiAl alloy and SCM440 includes lots of cracks and generated intermetallic compounds(IMCs) such as TiC, FeTi, and $Fe_2Ti$, the interfacial strength can be significantly reduced. Therefore, in this study, Cu is selected as an insert metal to improve the lower tensile strength of the joint between TiAl alloy and SCM440 during friction welding. As a result, newly formed IMCs, such as $Cu_2TiAl$, CuTiAl, and $TiCu_2$, are found at the interface between TiAl alloy and Cu layer and the thickness of IMCs layers is found to vary with friction time. In addition, to determine the relationship between the thickness of the IMCs and the strength of the welded interfaces, a tensile test was performed using sub-size specimens obtained from the center to the peripheral region of the friction-welded interface. The results are discussed in terms of changes in the IMCs and the underlying deformation mechanism. Finally, it is found that the friction welding process needs to be idealized because IMCs generated between TiAl alloy and Cu act to not only increase the bonding strength but also form an easy path of fracture propagation.

• 전기화학회지
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• 제24권1호
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• pp.7-12
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• 2021

본 연구에서는 산업에서 많이 이용되는 알루미늄 3104H18 금속을 양극산화하여 다공성 나노구조 및 나노섬유 구조의 알루미늄 산화막을 형성하였다. 양극산화를 위한 전해질은 피로인산(H4P2O7)과 증류수를 혼합하여 사용하였다. 양극산화 진행 시 전해질의 농도, 온도, 인가전압과 같은 다양한 변수를 통해 다공성 알루미늄 산화막과 나노섬유 구조를 형성할 수 있었다. 나노섬유 구조를 형성하기 위해서는 피로인산 전해질 농도가 75 wt%, 인가전압이 30 V, 20℃의 양극산화 온도가 최적 조건임을 밝혀냈다. 인가전압이 40 V 이상이 되었을 때는 산화물의 용출속도의 증가 또는 높아진 전압으로 인한 채널벽의 두께증가로 인하여 다공성 나노구조의 형태가 나타난다는 것을 확인했다. 본 연구를 통하여 전해질의 농도, 인가전압 및 온도에 따른 산화물의 형성 및 용해반응이 평형을 이루었을 때 가장 나노섬유가 잘 형성된 알루미늄 산화막을 형성할 수 있음을 밝혔다.

• 한국표면공학회지
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• 제54권1호
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• pp.30-36
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• 2021

In this study, double-layered anodizing films were formed on Al 5052 and Al 6061 alloys consecutively first in sulfuric acid and then in oxalic acid, and hardness, withstand voltage, surface roughness and acid resistance of the anodizing films were compared with single-layered anodizing films in sulfuric acid and oxalic acid electrolytes. Hardness of the double-layered anodizing film decreased with increasing ratio of inner layer to outer layer for both Al 5052 and Al 6061 alloys, suggesting that outer anodizing film formed in sulfuric acid electrolyte is damaged during the second anodizing in oxalic acid electrolyte. Withstand voltage of the double-layered anodizing films increased with increasing the thickness ratio of inner layer to outer layer. Surface roughness of the double-layered anodizing films were comparable with that of single-layered anodizing film formed in sulfuric acid but higher than that of single layer anodizing film formed in oxalic acid electrolyte. In acid resistance test, all of the double-layered and single-layered anodizing films showed good acid resistance more than 3 h without any visible gas evolution, which is attributable to sealing of pores. Based on the experimental results obtained in this work, it is possible to design a double-layered anodizing film with cost-effectiveness and improved physical and electrical properties by combining two consecutive anodizing processes of sulfuric acid anodizing and oxalic acid anodizing methods.

• 한국분말재료학회지
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• 제28권4호
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• pp.317-324
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• 2021

High-strength low-alloy (HSLA) steels show excellent toughness when trace amounts of transition elements are added. In steels, prior austenite grain size (PAGS), which is often determined by the number of added elements, is a critical factor in determining the mechanical properties of the material. In this study, we used two etching methods to measure and compare the PAGS of specimens with bainitic HSLA steels having different Nb contents These two methods were nital etching and picric acid etching. Both methods confirmed that the sample with high Nb content exhibited smaller PAGS than its low Nb counterpart because of Nb's ability to hinder austenite recrystallization at high temperatures. Although both etching approaches are beneficial to PAGS estimation, the picric acid etching method has the advantage of enabling observation of the interface containing Nb precipitate. By contrast, the nital etching method has the advantage of a very short etching time (5 s) in determining the PAGS, with the picric acid etching method being considerably longer (5 h).

• Composites Research
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• 제35권3호
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• pp.161-174
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• 2022

SiC 섬유강화 복합체는 경수형 원자로의 안전성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 사고저항성 핵연료 피복관 소재이다. 지르코늄 합금 피복관 및 금속기반 사고저항성 핵연료 피복관에 비해, 중대 사고 환경에서도 우수한 구조적 안정성을 가지고 부식 속도가 매우 낮아, 사고 시 원자로의 온도를 낮추고 사고 진행을 늦출 수 있다. 본 논문에서는 현재 개발되고 있는 사고저항성 SiC 복합체 핵연료 피복관의 개념 및 가동/사고환경에서의 다양한 특성, 상용화를 위해 해결해야 할 다양한 이슈에 대해서 소개하고자 한다.

• 소성∙가공
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• 제31권5호
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• pp.273-280
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• 2022

Although the mechanical properties of high-entropy alloys depend on the annealing conditions, limited works were established to investigate the annealing effect on the mechanical properties of Mo-added high-entropy alloys. Therefore, in the present work, the annealing effects on the microstructural evolution and mechanical properties of Mo-added high-entropy alloy were investigated. As a result, incomplete recrystallization from the limited annealing time not only suppresses deformation-induced phase transformation during cryogenic tensile test but also induces a deformation instability that results into the ductility reduction compare with the fully recrystallized sample. This result represents adjustment of annealing time is useful to control both transformation-induce plasticity and deformation instability of high-entropy alloys, and this can be applied to control the mechanical properties of metallic alloys by combining pre-straining and subsequent annealing.

• 보존과학회지
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• 제37권6호
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• pp.767-777
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• 2021

본 연구는 전라남도 고흥과 담양지역에서 출토된 청동거울의 금속학적 분석으로 제작방법을 확인하고자 하였다. 연구한 대상 유물은 담양 제월리 고분에서 출토된 청동거울 2점, 고흥 봉룡리에서 발견된 청동거울 1점으로 총 3점이다. 분석 결과 X선을 이용한 조사에서 육안으로 관찰되지 않던 균열과 부식으로 인해 발생된 결실부와 주조제작으로 인해 형성된 기공을 확인할 수 있었다. 청동거울의 주성분은 Cu-Sn-Pb이며 Cu 73~79 wt%, Sn 17~21 wt%, Pb 3~4 wt%로 2 wt% 이상의 Pb이 포함되어 있어 청동거울에 필요한 주조성 및 기계적 성질을 조절하기 위한 것으로 확인된다. 또한 미세조직 관찰 결과 주조한 상태에서 추가적인 열처리가 이루어지지 않은 α상과 α+δ공석상의 조직으로 비교적 이른 시기에 제작된 삼국시대 청동거울로 추정할 수 있다.