• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2001.11a
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• pp.29-29
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• 2001

열전재료는 열전현상을 가지고 있어 열전발전과 열선냉각이 가능하기 때분에 해저용, 우주용, 군사용의 특수 전원으로 이미 실용화되어있고, 반도체, 레이저 다이오드, 적외선 검출소자 등의 냉각기로 쓰여지고 있어 많은 연구자들이 이들 재료에 대한 연구에 관을 갖고 열전특성을 향상시키기 위하여 많은 연구를 진행하고 있다 이들 열전재료는 사용 온도구역에 따라 3종류로 구분하고 있으며, 실온부근의 저온 영역(20$0^{\circ}C$)이하에서는 $Bi_2Te_3$계 재료, 중온영역(20$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$)에서sms (Pb,Ge) Te계 재료, 고온영역(50$0^{\circ}C$~lOoo$^{\circ}C$)에서는 Si-Ge계 Fe Si계 재료가 이용되고 있다. 본 연구에서는 실온에서 성능지수가 높은 Bi_2(Te,Se)_3$에 대한 연구를 진행하였다. Bi_2(Te,Se)_3$계 열전재료는 기존의 공법인 Zone melting법을 이용하는 경우 성능지수가 높으나, 단위정이 Rhombohedral 구조파 기저면(basal plane)에 벽개성이 있는 관계로 재료의 적지 않은 손실과 가공상의 어려움이 있다. 또한 사료전체에 걸쳐 화학적으로 균질한 고용체를 얻는 것도 어려운 문제점으보 부각되고 있디 따라서 이와같은 문제점을 보완하기 위하여 용질원자의 편석감소, 고용도의 증가, 균일 고용체 형성, 결정립의 미세화등의 장점이 있는 급속응고법을 본 연구에 응용하였다. 본 연구에서는 위에서와 같은 급속응고의 장점과 대량 가공이 능늪한 연간압출공정을 이용하여 제조된 분말을 성형화 하였다. 특히 열간압출 가공에 있어서 압축다이 각 변화는 재료의 소성유동에 매우 중요한 역하을 하게되며, 이와 갇은 소성유동은 본 재료의 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C 면 배양에 중요한 역할을 한 것으 로 기대된다. 이에 본 연구에서는 압출다이 각도 변화에 따른 미세조직변화와 이들 조직이 강도와 열전특성에 미치는 영향을 석하고자 한다. 압출재의 미세조직은 XRD(X Ray Diffraction), SEM(Scanning Electron Microscopy)으로 분석하였으며, 열전특성인 Seebeck계수($\alpha$)와 전기비저항( $\rho$ )은 열전측정장치로, 기계적 강도는 MTS장비를 이용하여 이루어졌다. 또한 압축다이각도 변화에 따른 결정방위 해석은 모노크로미터가 장착된 X RD장비감 이용하여 분석되었다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.2 no.1
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• pp.44-49
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• 1992

Magnetic properties and microstructures of $Nd_{12}Fe_{80}B_{6}(Nb,\;M)$ (M=Ti/Cu/Ga) melt-spun ribbons prepared by single wheel technique have been studied. The results of microstructural study have shown that Ga is effective for the orientation of c-axis normal to the ribbon plane. The Ga-added melt-spun ribbon, $Nd_{12}Fe_{80}B_{6}(Nb,\;Ga)$, quenched at $V_{s}=17.9\;m/s$ was mostly composed of fine grains of about 30 nm in size with the textured free-side surface. The powder of this ribbon aligned in mag-netic field showd a high remanence of 0.87 T which was about 5 % higher than that of ribbon itself. It is believed that there is a possibility to fabricate a new type of HIREM melt-spun ribbon with highly textured free-side surface.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 1998.03a
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• pp.100-103
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• 1998

In this study, Al-Ni-Mm alloy has been produced by a gas atomization technique and consolidated by a powder extrusion method. The powders showed mixed structures of amorphous, fcc-Al phases and intermetallics. Each phase shows different size and quantity with different size of the powders due to the higher cooling rate of the finer powders. Because of the difference of the microstructure, the powders with the different size show differences of the mechanical properites of the powders and extrudates.

• Journal of Powder Materials
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• v.4 no.2
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• pp.100-105
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• 1997

In this study the changes of the hardness and microstructures during aging at 120$^{\cire}C$ of an RS-P/M Al-5.6wt%Zn-2.0wt%Mg-1.3wt%Zr-1.0wt%Mn-0.25wt%Cu alloy were studied using a transmission electron microscopy. The hardness increased rapidly at early stage of aging and reached the maximun when the specimen was aged for 24 hr. The many irregular-shaped $Al_4Mn$ and rod-shaped $Al_6Mn$ dispersoids with 0.1-0.4 $\mu$m in length were observed in the as-extruded alloy. The dark particles with 2-3 nm in size were observed in aged specimen for 5hr and those are thought to be G.P.zones or precursor of $\eta'$ precipitates. In aged specimen for 24 hr, the $\eta'$ phases were distributed homogeneously within the matrix and the PFZ with 30-40 nm in width was observed along the grain boundary. With further aging, the width of PFZ increased and $\eta$ phases were also detected within the matrix.

• Journal of Powder Materials
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• v.18 no.4
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• pp.340-346
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• 2011

In order to improve the weak mechanical properties of cast Mg alloys, Mg-$Zn_1Y_2$ (at%) alloy powders were synthesized using gas atomization, a typical rapid solidification process. The powders consist of fine dendrite structures less than 3 ${\mu}m$ in arm spacing. In order to fabricate a bulk form, the Mg powders were compacted using magnetic pulse compaction (MPC) under various processing parameters of pressure and temperature. The effects of the processing parameters on the microstructure and mechanical properties were systematically investigated.

• Journal of Powder Materials
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• v.1 no.1
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• pp.66-71
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• 1994

Optical microstructures and mechanical properties of Na gas atomized Al-20Si-5Fe alloying powder and its hot extrudates were studied on 3 different types of powder size distribution. This powder showed the size distribution of 10~210 $\mu\textrm{m}$. Also the microstructures of $\alpha$-Al, primary and eutectic Si and needle shaped intermetallic compounds were observed by optical microscope. These needle shaped intermetallic compounds were identified as ${\delta}Al_4FeSi_2$- by XRD and EDX analysis. The ultimate tensile strength(UTS) of these alloy extrudates was increased from 324 to 390 MPa with decreasing powder size range from 120~210 $\mu\textrm{m}$ to 10~64 $\mu\textrm{m}$. A value of Micro-vic-kers hardness was simillar to the result of UTS. These extrudates showed better wear resistance than those of Al-20Si-2X(X : Ni, Cr, Zr), although they are insensitive to the size distribution. These results indicate that the presentation of ${\delta}Al_4FeSi_2$ intermetallic compounds contributed to the wear resistance improvement.

• Journal of Powder Materials
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• v.11 no.3
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• pp.193-201
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• 2004

1960년 Au-Si계 합금에서 처음으로 비정질상이 급속 응고법에 의해 보고된 이래/sup 1)/ 지난 40년 간 많은 합금계에서 비정질상이 보고되어졌다. 대표적으로 Fe-, Ni-, Co기 합금 등 많은 합금계에서 비정질상이 보고되었으나, 비정질상의 형성을 위해서는 약 105 K/s이상의 높은 냉각속도를 필요로 하였다. 1980년대 수백 K/s의 낮은 냉각속도 하에서도 비정질상이 형성될 수 있는 다원계 합금(multi-component alloy)이 Mg-Ln-(Ni, Cu, Zn), Ln-Al-TM 합금에서 보고되어 졌으나 많은 관심을 받지 못하다가 1993년 Zr-Ti-Ni-Cu-Be 합금에서 수 ㎝ 크기의 비정질합금 제조가 보고되면서 전 세계적으로 많은 관심을 받게 되었다. Zr-Ti-Ni-Cu-Be계 벌크 비정질 합금이 보고된 후 Zr-(Nb,Pd)-Al-TM, Pd-Cu-Ni-P, Fe-Co-Zr-Mo-W-B, Ti-Zr-Ni-Cu-Sn등 여러 합금계에서 벌크 비정질 합금이 보고되었다. (중략)

• Journal of Powder Materials
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• v.11 no.3
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• pp.233-241
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• 2004

In this study, bottom-up type powder processing and top-down type SPD (severe plastic deformation) approaches were combined in order to achieve both full density and grain refinement of Al-20 wt% Si powders without grain growth, which was considered as a bottle neck of the bottom-up method using the conventional powder metallurgy of compaction and sintering. ECAP (Equal channel angular pressing), one of the most promising method in SPD, was used for the powder consolidation. The powder ECAP processing with 1, 2, 4 and 8 passes was conducted for 10$0^{\circ}C$ and 20$0^{\circ}C$ It was found by microhardness, compression tests and micro-structure characterization that high mechanical strength could be achieved effectively as a result of the well bonded powder contact surface during ECAP process. The SPD processing of powders is a viable method to achieve both fully density and nanostructured materials.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.1 no.2
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• pp.69-73
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• 1991

The effects of disk surface velocity on the microstructures and magnetic properties of ${(Nd_{0.8}Dy_{0.2})}_{12}Fe_{80}B_8$ melt-spun ribbons were investigated. From the X-ray diffraction results. it is confirmed that the lower the surface velocity ($V_{s}$), the better the orientation of c-axis normal to the ribbon plane. The results of magnetic property measurements for the powder solidfied in magnetic field showed that the highest remanence was obtained from the alloy quenched at medium velocity of $V_{s}=14.6m/s$. The remanence of the powder solidfied in magenetic field was about 10 % higher than that of the powder solidfied in non-magnetic field.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2001.11a
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• pp.28-28
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• 2001

$Bi_2Te_3$계 열전반도체 재료는 200 ~ 400K 정도의 저온에서 에너지 변환 효율이 가장 높은 재료로서 열전냉각 및 발전재료로 제조볍 및 특성에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 전자냉각 모듈의 제조에는 P형 및 N형 $Bi_2Te_3$계 단결정이 주로 사용되고 있으나. $Bi_2Te_3$ 단결정은 C축에 수직한 벽개면을 따라 균열이 쉽게 전파하기 때문에 소자 가공사 수윤 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이에 따라 최근 열전재료의 가공방법에 따른 회수율 증가 및 열전특성 향상에 관한 열간압출, 단조와 같은 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 가스분사법(gas atomizer)을 이용하여 용질원자 편석의 감소, 고용도의 증가,균일고용체 형성, 결정립미세화 둥 급속응고의 장점을 이용하여 화학적으로 균질한$Bi_2Te_3$계 열전재료 분말을 제조하고, 제조된 분발을 압출가공하여 기계적성질, 소자의 가공성 및 열전 성능 지수율 향상시키는데 연구 목적이 있다. 본 설험에서는 99.9%이상의 고순도 Bi. Te. Se. Sb를 이용하여, 고주파 유도로에서 Ar 분위기로 용융하고, 가스분사법를 이용하여 균질한 $Bi_2Te_3$계 열전재료 분만을 제조하였다. 분말표면의 산화막을 제거하기 위하여 수소분위기에서 환원처리를 행하였고, 된 분말을 Al 캔 주입하여 냉간성형 한 후 진공중에서 압출온도를 변화시켜 열간압출 가공을 행하였다. 압출 온도변화에 따른 압출재의 미세조직 및 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C면 배향에 대한 결정방위 해석, 압출재의 압축강도 등을 분석하였으며, 압출온도에 따삼 미세조직 변화와 결정방위의 변화에 따른 열전특성의 관계를 해석하였다성시켰고 이들이 산인 HNO3에서 녹았기 때문이다. 본 연구에서 개발된 새로운 에칭 용액인 90H2O2 - 10HNO3 (vol%)의 에칭 원리가 똑같이 적용 가능한 다른 종류의 초경 합금에서도 사용이 가능할 것으로 판단된다.로 판단된다.멸과정은 다음과 같다. 출발물질인 123 분말이 211과 액상으로 분해될 때 산소가스가 배출되며, 이로 인해 액상에서 구형의 기공이 생성된다. 이들 중 일부는 액상으로 채워져 소멸되나, 나머지는 그대로 남는다. 특히, 시편 중앙에 서는 수십-수백 마이크론 크기의 커다란 기공이 다수 관찰된는데, 이는 기공의 합체로 만들어진 것이다. 포정반응 열처리 시 기공 소멸로 만들어진 액상포켓들은 주변 211 입자와 반응하여 123 영역으로 변한다. 이곳은 다른 지역과 비교하여 211 밀도 가 낮기 때문에, 미반응 액상이 남거나 211 밀도가 낮은 123 영역이 된다. 액상으로 채워지지 못한 구형의 기공들 중 다수가 123 결정 내로 포획되며, 그 형상은 액상/ 기공/고상 계면에너지에 의해 결정된다.단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였￡며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다. 셋째, 주상기간 중 총 에너지 유입률 지수와 $Dst_{min}$ 사이에 높은 상관관계가 확인되었다. 특히 환전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의