• Title/Summary/Keyword: 기계적밀링법

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New Magnetic Phases of Fe-N and Mn-Al Alloys Produced by Mechanochemical Milling (기계적 밀링 및 화학적 추출법에 의해 제조한 Fe-N 및 Mn-Al계의 새로운 자성재료)

  • Kyu-Jin Kim;Tae-Hwan Noh;Kenji Suzuki
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.4 no.4
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    • pp.347-354
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    • 1994
  • The structural change and magnetic properties of mechanically milled Fe-N and Mn-Al alloy powders have been investigated by XRD, TEM, VSM, $M\"{o}ssbauer$ spectroscopy and inelastic neutron scattering measurements. During milling of ${\gamma}'-Fe_{4}N$ powders, and fcc ${\gamma}'-Fe_{4}N$ phase is transformed to a bct ${\alpha}'-Fe(N)$ phase by stress-induced martensitic transformation, being accompanied by an initial increase in saturation magnetization. During annealing the bct ${\alpha}'-Fe(N)$ nanocrystalline phase which is obtained by mechanical grinding for a long time, an ${\alpha}'-Fe_{16}N_{2}$ phase partially appears as an intermediate phase at 673~773 K, causing an increase in saturation magnetization. During milling of Mn-45, 70 and 85 at.% Al mixed powders, Al atoms are partially solubilized into an ${\alpha}-Mn$ phase. The Al supersaturated ${\alpha}-Mn-type$ phases change from paramagnetic to ferromagnetic : the saturation magnetization is 11 emu/g for the as-milled Mn-70 at.% Al powders. Moreover, by removing almost all Al atoms from the as-milled Mn-85 at.% Al powders using chemical leaching, the saturation magnetization increases up to 36 emu/g. The above bct ${\alpha}'-Fe(N)$ and ferromagnetic ${\alpha}-Mn$ type alloys are the magnetic materials found for the first time, by using the present mechanochemical process.

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Synthesis of nano-size titanium hydride powder at room temperature with RMG (상온에서 RMG법에 의한 타이타늄 수소화분말의 제조)

  • Choi, Seung-Jun;Choi, Jeon;Cho, Sung-Wook;Park, Choon-Nyeon
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.14 no.4
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    • pp.313-320
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    • 2003
  • 볼밀링법을 이용하여 타이타늄 스펀지와 칩 또는 스크랩으로부터 상온애서 직접 타이타늄 수소와 분말을 재조하는 실험을 행하였다. 실험결과 진공중에서 볼링을 행한 타이타늄 스펀지와 칩의 경우 24시간외 후 합금분말의 크기는 약 20 um 정도의 크기를 갖는 것을 확인하였다. 그러나 수소화 분위기에서 볼밀링을 행한 경우에 12시간 후 수소화분말의 입도는 0.1-0.2 um로 극히 미세한 합금 분말이 제조되었다. 수소분위기에서의 볼밀링에 의한 타이타늄 분말제조는 기존의 방법에 비해 열을 가하지 않고 타이타늄 수소화분말을 얻을 수 있다는 장점과 나노크기의 미세한 수소화 분말을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

Mechanical alloying behavior of PbTe thermoelectric materials (PbTe 열전재료의 기계적 합금화 거동)

  • O, Tae-Seong;Choe, Jae-Sik;Hyeon, Do-Bin
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.2
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    • pp.223-231
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    • 1995
  • Mechanical alloying behavior of the PbTe intermetallic compound, which is used for thermoelectric generation, has been investigated with milling time and ball-to-powder weight ratio. Formation of PbTe alloy was completed by mechanical alloying of the as-mixed Pb and Te powders for 2 minutes at ball-to-powder weight ratio of 2 : 1. In situ measurement of the abrupt temperature rise during the ball milling process indicated that the PbTe intermetallic compound was formed by a self-sustained reaction rather than diffusional reactions. Lattice constant of PbTe alloy fabricated by mechanical alloying, 0. 6462nm, was not varied with milling time and ball-to-powder weight ratio. This value of the lattice parameter is in excellent agreement with 0.6459nm, which was reported for PbTe powders processed by melting and grinding.

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Mechanical Behavior of Al/C60-fullerenes Nanocomposites (풀러렌이 분산된 알루미늄기지 나노복합재의 기계적 거동)

  • Choi, Hyun-Joo
    • Composites Research
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    • v.26 no.2
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    • pp.111-115
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    • 2013
  • Aluminum-based composites containing $C_{60}$-fullerenes are produced by hot rolling of ball-milled powder. The grain size of aluminum is effectively reduced to ~100 nm during ball-milling processes, leading to grain refinement strengthening of the composite. Furthermore, $C_{60}$-fullerenes are gradually dispersed during ball-milling processes and hence the strength of the composite increases with the volume of $C_{60}$-fullerenes. The composite containing 10 vol% $C_{60}$-fullerenes with a grain size of ~ 100 nm exhibits ~1 GPa of compressive strength.

Production and High Temperature Mechanical Properties of Ti-TiC Composite by Reaction Milling (반응밀링법에 의한 Ti-TiC 복합재료의 제조 및 고온 기계적 특성)

  • Jin, Sang-Bok;Choe, Cheol-Jin;Lee, Sang-Yun;Lee, Jun-Hui;Kim, Sun-Guk
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.10
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    • pp.918-924
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    • 1998
  • This study has been carried out to investigate the effect of reaction milling time on the synthesis of Ti- TiC p powder synthesised from the elemental titanium and activated carbon by reaction milling(RM), and the effect of vacu­u urn hot pressing temperature and TiC volume fraction on microstructural and mechanical properties of Ti- TiC com­p posite $\infty$ns이idated by vacuum hot pressing(VHP).T The elemental powders of titanium and activated carbon can be converted into Ti- TiC composite powders by reac­t tion milling for about 300hours, and were the average grain size of the as- milled powders has been measured to be a about $5\mu\textrm{m}$. The relative density of Ti- TiC VHPed above $1000^{\circ}C$ during Ihr is about 98% and the mechanical properties o of In- situ Ti- TiC composites are improved by TiC particle dispersed uniformly on titanium matrix. In order to investi­g gate thermal stability of Ti- TiC composite, after annealing at $600^{\circ}C$ for 80hrs micro- Vickers hardness have been per­f formed, and the values have been shown little changed as compared with those before annealing. The compact has b been tested on high temperature compressive test at $700^{\circ}C$ and has showed a high temperature compressive strength of 330MPa in a Ti- 20vol% TiC.

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Powder Characteristics and Thermoelectric Properties of Bi2Te3 Alloys Fabricated by Mechanical Alloying Process (기계적 합금화 공정으로 제조한 Bi2Te3계 합금의 분말특성과 열전특성)

  • 김부양;김희정;오태성;현도빈
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • 1996.06b
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    • pp.311-352
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    • 1996
  • Peltier 효과를 이용한 열전소자는 열응담 감도가 좋고 선택적 냉각이 가능하며 무소음, 무진동 및 소형화의 장점으로 각종 전자부품의 국부냉각소자로 응용되고 있다. 또한 최근 냉매의 사용없이 냉각이 가능한 열전재료를 이용한 자동차나 가정용 에어컨 및 냉장고 등의 각종 냉방시스템의 개발도 크게 주목을 받고 있다. 기존의 Bi2Te3계 단결정 열전재료는 성능지수는 우수하나, 기계적 취약성에 기인하여 소자가공시 수율 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근 단결정에 비해 기계적 강도가 우수한 다결정 열전재료의 제조공정에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 그 일환으로 기계적 합금화법을 이용한 열전재료의 제조공정이 연구되고 있다. 원료금속이 고 에너지 볼-밀 내에서의 연쇄적인 파괴와 압접에 의해 합금분말로 변화되는 기계적 합금화 공정은 상온공정으로 이를 사용하여 다결정 열전재료를 제조시 기존의 다결정 열전재료의 제조공정인 "용해 및 분쇄법'과 비교하여 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 전자냉각소자용 열전재료로서 상온부근에서 성능지수가 가장 우수한 p형 (Bi,Sb)2Te3 및 n형 Bi2(Te,Se)3 합금분말을 기계적 합금화 공정으로 제조하여 분말 특성을 분석하였으며, 가압소결 후 열전특성의 변화거동을 연구하였다. 순도 99.99% 이상인 Bi, Sb, Te, Se granule을 (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 조성에 맞게 칭량하여 불과 분말의 무게비 5:1로 강구와 함께 공구강 vial에 장입 후, Spex mixer/mill을 이용하여 기계적 합금화 하였다. 기계적 합금화 공정으로 제조한 분말에 대한 X-선 회절분석과 시차 열분석으로 합금화 정도를 분석하였다. (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말을 10-5 torr의 진공중에서 300℃∼550℃의 온도로 30분간 가압소결하였다. 가압소결체의 파단면에서의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였으며, 상온에서 가압소결체의 열전특성을 측정하였다. (Bi1-xSbx)2Te3의 기계적 합금화에 요구되는 공정시간은 Sb2Te3 함량에 따라 증가하여 x=0.5 조성에서는 4 시간 45분, x=0.75 조성에서는 5 시간, x=1 조성에서는 6 시간 45분의 vibro 밀링이 요구되었다. n형 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말의 제조에 요구되는 밀링시간 역시 Bi2Se3 함량 증가에 따라 증가하였으며 Bi2(Te0.95Se0.05)3 합금분말의 제조에는 2시간, Bi2(Te0.9Se0.1)3 및 Bi2(Te0.85Se0.15)3 합금분말의 형성에는 3시간의 bivro 밀링이 요구되었다. 기계적 합금화로 제조한 p형 (Bi0.2Sb0.8)2Te3 및 n형 Bi2(Te0.9Se0.1)3 가압 소결체는 각기 2.9x10-3/K 및 2.1x10-3/K 의 우수한 성능지수를 나타내었다.

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Mössbauer Study on Crystallographic and Magnetic Properties of Mechanical Alloying Fe-M(M=Cr, Mn, Cu, Zn) Powders (기계적 합금화한 Fe계 분말 특성에 관한 뫼스바우어 분광학적 연구)

  • Park, Jae-Yoon;Choi, Jae-Joo
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.17 no.1
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    • pp.26-29
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    • 2007
  • Fe-based powders, Fe-M(M=Cr, Mn, Cu, Zn), were prepared in Ar gas by mechanical alloying and their crystallographic and magnetic properties were investigated. X-ray diffraction indicates that the cubic lattice parameter increases for the M substitution. The distance of closest approach around M can explained the increase of lattice constant in Fe-M powders. $M\"{o}ssbauer$ spectroscopy measurements on Fe-M samples indicates the coexistence of ferromagnetic phases and paramagnetic phase that are created by the distribution of local environment M on Fe atom. On the other hand, The spread of line-width on $M\"{o}ssbauer$ spectra can be explained by the distribution of hyperfine magnetic fields. The results of quadrupole shift and isomer shift revealed that M substitutions in Fe-M powders didn't change both structure and the local charge distribution around Fe atom severely.

Quantitative Analysis and Mathematical Model for Spindle Vibration of the End-Milling by Design of Experiment (실험계획법을 이용한 엔드밀 가공시 주축 진동에 대한 정량적 분석 및 수학적 모형)

  • Park, Heung-Sik;Lee, Sang-Jae;Bae, Hyo-Jun;Jin, Dong-Kyu;Kim, Young-Hee
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.3 no.4
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    • pp.37-42
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    • 2004
  • End-milling have been widely used in aircraft, automobile part and moulding industry. However, various working factors such as spindle speed, feed rate and depth of cut in end-milling have an effect on spindle vibration. There it is demanded the quantitative analysis of spindle vibration in order to get the optimum surface roughness. This study was carried out to analyze an influence of working factors on spindle vibration by design of Experiment. The results are shown that mathematical model of regression equation for an influence of working factors on vibration acceleration of spindle in end-milling by regression analysis is presented.

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