• 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.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.8
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• pp.997-1004
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• 1995

Intermetallic compound NbAl₃and amorphous phases were synthesized by mechanical alloying of elemental powder mixtures of niobium and aluminum. The composition of the powder mixtures was Nb-45wt%Al(75at%Al). The mechanical alloying was performed with a high energy SPEX 8000 mixer/mill up to 72 hrs. The resulting powders were analyzed by XRD, DTA, SEM and TEM. The mechanically alloyed powders exhibited lamellar structures in the early stage. And the elements of Nb and Al were homogeneously distributed over the Powder when a steady state was reached. An intermetallic compound, NbAl₃, was formed by mechanical alloying for 4 hrs. The mechanically alloyed powders exhibited a large exotherm around 600℃, corresponding to formation of stable NbAl₃and stress relief.

• Journal of Powder Materials
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• v.11 no.2
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• pp.89-96
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• 2004

1980년대 후반부터 집중적으로 연구되어온 기계적 합금화 공정 기술은 이제 단순화합물 조성의 합금화공정 뿐 만아니라 기계화학적(Mechanochemical) 방법으로까지 진보되어 다양한 시스템으로의 응용기술로까지 발전하게 되었다 더욱이 최근 나노기술의 한고상 제조기술로서도 역할을 하게 되는 기계적 합금화 공정 기술은 21세기에 있어서도 본문에서 연급한 바와 같은 고온용 고장도 Al 합금제조 외에도 나노결정립 분말, 자성재료, 에너지전환/저장기능재료, 준결정상제어 분야로서의 무한한 응용 가능성을 기대해 볼 수 있다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.7 no.1
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• pp.7-12
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• 1997

Amorphous $Fe_{50}Zr_{50}$ alloy has been manufactured by mechanical alloying from pure elemental powders of Fe and Zr in conventional ball mill under an Ar atmosphere. Structure and magnetic properties of the amorphous phase were studied by transmission electron microscopy and SQUID magnetometry. Selected area diffraction patterns taken from the mechanically alloyed powders showed two halo rings, indicating coexistence of Fe rich and Zr rich amorphous phases in mechanically alloyed powder. Curie temperature of the Fe rich amorphous phase, measured by Arrot plot, was 195 K. Fe content in the ferromagnetic amorphous phase, estimated from the Curie temperature, was about 65 at%. Spin wave stiffness constant of $Fe_{50} Zr_{50}$ alloys processed for 100 and 200 hrs were 52.2 and 63.8 meV, respectively. The higher spin wave stiffness constant in 200 hrs milled powders may arise from the precipitation of $\alpha$-Fe by partial crystallization of amorphous phase.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1997.10a
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• pp.69-74
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• 1997

MCFC(Molten Carbonate Fuel Cell) Ni anode의 기계적 특성을 개선시키기 위해서 Ni-W복합재료를 기계적 합금법으로 제조하였다. 기계적 합금화한 분말을 XRD, SEM으로 관찰한 후 두께 1mm, 직경 8mm의 원반형으로 성형하였다. 소결은 120$0^{\circ}C$의 수소 분위기내에서 10시간 행하였다. 이렇게 제조한 시편의 절단된 면을 연마하여 SEM 및 EDX로 관찰하였으며 XRD로써 성분분석 하였다. 기계적 합금화 시간이 증가함에 따라 불충격에 의한 결정립 미세화가 이루어졌으며 80시간 기계적 합금시 재료의 규칙적인 결정이 파괴되어 비결정질화 되었다. 기계적합금으로 Ni 기지내에 균일하게 분포된 W은 분산강화효과를 통해 Ni anode의 기계적 특성을 개선시킬 것으로 기대된다.

• 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.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.12 no.5
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• pp.179-183
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• 2002

Fe-Si-C alloy system has been made by mechancial alloying process. The structural and magnetic properties were analysed as a function of processing times. The structural properties were investigated by X-ray diffraction and EXAFS experiments. The magnetic properties were measured by vibrating sample magnetometer and M ssbauer spectroscopy. As processing time increases, Si and C atoms diffuse into a ${\alpha}$-Fe structure and then bcc solid solution is formed after 12 hours of the processing time. The magnetization and the hyper fine field decreased steeply up to 4 hours and then it changed slowly. After 12 hours of the processing time, it almost saturated. These results were agreed with the structural variation.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 1995.04a
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• pp.20-21
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• 1995

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 1993.11a
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• pp.23-23
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• 1993

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 1994.04c
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• pp.15-15
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• 1994