• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.27-28
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• 2007

전주는 표면코팅을 목적으로 하기보다 금속제품을 제조하기 위해 사용하는, 도금법과 유사한 기술이다. 다양한 조성의 Fe-Ni 합금들을 전주성형하여 극박형상으로 제조하였다. 2원계 Fe-Ni 합금의 결정립 크기는 10 nm 정도였으며 P 첨가에 의해 결정립 크기를 더욱 미세하게 할 수 있다. 전주한 2원계 Fe-Ni 합금들의 비저항은 전형적인 나노결정질 소재의 특성을 나타낸다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.78-79
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• 2015

PVD 공정에서 다성분으로 이루어진 나노복합 코팅을 형성하는 것은 원소들간의 합금화 문제로 인해 어렵다. 따라서 일반적으로 두 개 이상의 원소타겟 또는 멀티타겟을 이용한 PVD+PECVD 의 융합공정에 의해 제조된다. 하지만 멀티타겟을 사용한 공정은 공정의 복잡화가 뒤따르며 신뢰성이 떨어진다. 본 연구에서는 멀티타겟의 단점을 보완하기 위해 Ti-Al-X(Cr, Si, B, V) 단일 합금 타겟을 제작하여 나노복합 코팅을 형성하고자 하였다. 기계적 합금화법을 통해 합금분말을 제조하였으며, 방전플라즈마소결법으로 합금 타겟을 제작하였다. 제작된 타겟을 이용하여 스퍼터링 장치를 통해 박막을 형성 하였다. 그 결과 분말은 밀링 시간 20시간에서 정상상태에 도달하였으며, 더 이상 분말의 입자는 줄어들지 않았다. 이때 분말의 입자크기는 $5{\sim}6{\mu}m$ 이었으며 결정립의 크기는 16~20nm 이었다. 소결을 통해 99% 이상의 진밀도를 갖는 합금타겟을 제작하였으며, 이때 결정립의 크기는 매우 미세하였다. 박막의 경우 모두 30GPa 이상의 고경도 특성을 나타냈다.

• 한국전자현미경학회:학술대회논문집
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• 2004.11a
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• pp.145-148
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• 2004

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.237-237
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• 2010

에너지소비와 엔진 부품의 마모문제를 해결하기 위해, soft-phase를 doping한 hard상의 coating에 대한 실험이 최근 중요한 연구 테마로서 진행 중이다. 특히 MoN-Cu coating은 미국 Argon 연구소의 Erdemer박사 등에 의해, 고온 및 상온 윤활성이 우수한 코팅층으로 보고된 이후 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 기존 연구는 Mo와 Cu의 원소타겟을 이용한 연구가 주력이 되었다. 높은 경도와 저온 고온에서의 낮은 나노 혼합물 코팅 종류는 일반적으로 Mo와 Cu와 같은 원소 합금을 이용한 다수 타겟을 이용한 공정에 의해 진행되어왔다. 이러한 복수의 타겟에 의해 증착 동안에는, 정확한 조성, 큰 크기의 시편들의 균일 증착을 조절하기가 쉽지 않다. 또한, 코팅층에 3번째 성분을 추가하기가 어렵다는 문제점이 있다. 본 연구에서는, 최상의 마찰계수와 표면경도를 보이는 MoN-Cu층을 형성시키기 위하여 합금으로 단일 타겟을 제조하였다. 이를 위한 최적 조성을 결정하기 위하여 Mo, Cu 단일 타겟을 이용한 Unbalanced Magnetron sputtering 법으로 다양한 Cu 함량의 MoN+Cu 합금을 제조하였으며, 이에 대한 경도 및 마찰계수 측정을 통해 최적의 Cu 함량을 결정하였다. 이러한 최적 조성의 Cu 타겟제조를 기계적 합금화와 Spark plasma sintering 기술을 이용하여 제작하였으며, 복수의 합금 타겟과 단일 합금 타겟으로 제조된 코팅층의 물성 비교를 통해 합금 타겟의 우수성 여부를 확인하고자 하였다. 증착된 두 조건의 물성을 비교 단일 타겟은 두가지 타겟으로 증착한 것보다 비슷한 조성에서 경도가 높았으며 경도가 비슷한 조성에서는 마찰계수가 낮았다. 또 입자는 10 at.% Cu 조성에 대해 단일타겟이 50nm 결정립을 갖는 반해 단일타겟은 측정이 불가능할 정도의 미세한 결정립을 가졌다. Erdemir의 연구 결과에 의하면, Cu 함량이 증가함에 따라 columnar 형태의 코팅층구조가 나노 구조로 변한다고 하였는데, 본 연구에서 복수의 원소 타겟에서는 확인이 안되었으며, 단일 합금 타겟에서 완벽한 featurless 형태의 코팅층 구조와 우수한 조도의 박막층을 얻을 수 있었다. 이렇게 제조된 다양한 코팅층에 대한 마찰계수 측정이 진행중이다.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2002.04b
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• pp.45-45
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• 2002

나노미터 크기의 결정립을 가지는 나노분말 및 나노복합분말의 제조와 특성에 관한 연구가 매우 활발하다. 나노복합분말의 제조방법에는 기상증발후 응축법, 화학응축법, 기계적합금법 등이 있으나, 고순도 및 균일한 크기분포의 분말과 응집되지 않은 분말의 제조 조건을 가장 잘 만족하는 방법은 화학기상응축법(Chemical Vapor Condensation; CVC)이다. 본 연구그룹 에서는 CVC밤법으로 이용하여 공구/금형재료에 가장 많이 사용되는 WC/Co 합금의 결정립을 n nm크기로 극미세화고자하는 연구을 진행하고 있다. 본 연구에서는 이들 WC/Co합금제조시 가장 중요한 출발분말인 나노크기 WC 분말의 제조와 그 특성에 관하여 연구하고자 하였다. 나노미터 WC분말을 제조하기 의한 전구체는 고상의 금속유기물인Tungstenhexacarbonyl$(W(CO)_6)$ 을 사용하였다. 수평관상로을 반응기로 사용하였으며, 노내의 온도을 500-110$0^{\circ}C$로 변화시 키면서 WC 분말을 합성하였다. 반응기 및 포집기 내부를 대기분위기, 상압의 Ar분위기, 진공 분위기로 변화시켜 압력 및 분위기의 영향을 조사하였다. 포집기는 상온 및 액체질소로 냉각 한 Chiller을 사용하였다. 형성분말의 상분석은 XRD로 조사하였으며, 형태 및 결정립크기는 TEM로 분석하였다. 반응온도 600 -1 OOO$^{\circ}C$의 온도범위에서 검은색의 WC 분말이 제조되었다. XRD 분석의 결과 로 제조된 분말은 상온에서 준안정상인 Hexagonal 구조의 $\gammar-WC_{1-x}$ 상이였으며, TEM 분석결 과 상압하에서는 약 30nm이하의 WC분말이 제조되었으며, 그 형태는 둥근 4각형의 모양을 지녔다. 감압하에서 진행한 경우 결정립의 크기는 8nm이하를 가졌다.곤가스로 산화를 방지하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기ㅖ적 분급법을 이용하여 분급하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기계적 분급ㅂ법을 이용하여 분급하였고, 압출에 이용된 분말은 250$\mu\textrm{m}$이하의 크기를 사용하였다. 또한 분말제조과정 중 형성되는 표면산화층을 제거하기 위하여 36$0^{\circ}C$에서 4시간동안 수소 환원처리를 행하였다. 제조된 분말은 열간 압출을 위하여 Aㅣcan에 넣고 냉간성형체를 만들고, 진공처리를 한 후 밀봉하여 탈가스처리를 하였다. 압출다이는 압출비가 각각 28:1과 16:1인 평다이(9$0^{\circ}C$)를 사용하여 각각 내경이 9, 12cm이고, 길이가 50, 30cm인 압출재를 제조하였다. 열간압출한 후의 미세조직을 광학현미경으로 압출방향에 평행한 방향과 수직방향으로 관찰하였고, 열간 압출재 이방성을 검토하기 위하여 X선 회절분석을 실실하여 결정방위를 확인하였다. 전기 비저항 및 Seebeck 계수 측정을 위하여 각각 2$\times$2$\times$10$mm^3$ 그리고 5$\times$5$\times$10TEX>$mm^3$ 크기의 시편을 준비하였다.준비하였다.전류를 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 발달과 밀접한 관계가 있음을 시사한다.se that were all low in two aspects, named "the Nonsign

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.10a
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• pp.355-358
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• 2004

In this study, the deformation characteristics of grain-size controlled rheology materials surfaces were investigated as a part of the research on the surface crack prediction in semi-solid formed automobile components. The microstructure of rheology Al-Si alloys consists of primary and eutectic regions. In eutectic regions the crack initiation begins with initial fracture of the eutectic silicon particles and inside other intermetallic phases. Nano-deformation characteristics in the eutectic and primary region of semi-solid aluminum alloys (356 alloy and 319 alloy) were investigated through the nanoindentation/scratch experiments and the AFM observation.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.14 no.1
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• pp.7-12
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• 2004

The annealing-temperature dependence of magnetic properties in compressed powder cores being composed of ball-milled F $e_{73.5}$C $u_1$N $b_3$S $i_{15.5}$ $B_{7}$ alloy powders (size 250∼850${\mu}{\textrm}{m}$) and 5 wt% of ceramic insulators has been investigated. When annealed at 5$50^{\circ}C$ for 1 h and so transformed to $\alpha$-Fe phase nanocrystalline structure with the grain size of 11 nm (electrical resistivity : 110 $\mu$Ω$.$cm), the highest effective permeability of 125 and quality factor of 53 were obtained, and the permeability persisted up to about 500 KHz. Further the core loss measured at the frequency of 50 KHz and the induction amplitude of 0.1 T was very low (230 mW/㎤). However the dc bias characteristics was not satisfactory as compared to that of conventional powder core materials(MPP, Sendust etc.). The inferior dc bias property of F $e_{73.5}$C $u_1$N $b_3$S $i_{15.5}$ $B_{7}$ alloy powder cores was attributed to the fact that the size of powder was too large for obtaining the same permeability with that of conventional materials.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.11 no.5
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• pp.184-188
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• 2001

Using a DC-sputter and changing the substrate temperature to room temperature and 200$\^{C}$, we manufactured each Co-22%Cr alloy thin-films, which has a uniform micro-structure at room temperature, and a fine self-organized nato structure (SONS) at the inside of the grain at the elevated temperature. We also investigated the microstructure and domain structure using a transmission electron microscope (TEM) and a magnetic force microscope (MFM). We managed to corrode selectively Co-enriched phase, then investigate the microstructure using a TEM. We found that it has a uniform composition when it is manufactured at room temperature, but, we found that it has a unique microstructure, which has a plate-like fine Co-enriched phase, with the formation of SONS at the inside of the grain at the elevated temperature. In MFM characterization, we found maze-type domains at the period of 5000 when the substrate temperature maintains at room temperature. We define that the maze-type domain has a disadvantage at the high density recording because it generates noises easily as the exchange coupling energy between the grains is big. On the other hand, there is only a fine domain structure at the period of 500 when the substrate temperature maintains at 200 $\^{C}$. We define that the fine domain structure has an advantage at the high density magnetic recording because it has thermal stability due to small exchange coupling energy.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2006.10a
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• pp.289-290
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• 2006

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.5
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• pp.378-384
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• 2001

In this study, nanostructured Fe-Ce powder with grain size of 10nm was produced by MA (mechanical alloying) process and was consolidated by PECS (pulse electric current sintering) process for the fabrication of bulk nanostructured Fe-Co softmagnetic alloy. PECS process was performed at 700, 800, 900 and $^1000{\circ}C$ with holding time ranging from 0 to 15min. The effectiveness of PECS Process to Produce nanostructured bulk specimens was estimated. The optimal PECS process condition for nanostructured Fe-Co powders was found through observing the change of relative density and microstructure with sintering temperature and holding time. The magnetic properties of the sintered specimens were evaluated through the measurement of coercivity and saturation magnetization.