• Title/Summary/Keyword: 미량합금

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A Study on the Bainite Phase Control of Direct-Quenched Low Carbon Steels (저탄소 직접 소입강의 베이나이트상 조절에 관한 연구)

  • An, Byeong-Gyu;Go, Yeong-Sang;Lee, Gyeong-Seop
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.8
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    • pp.841-851
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    • 1996
  • In a recent investigation, the formation of bainite phase in direct-quenched low carbon non heat-treated steel was reported. In this study the effects of bainite phase on the mechanical properties of direct-quenched microalloying steels were investigated. By isothermal transformation at $480^{\circ}C$ for 7 sec., volume fraction of bainite lath was 15~20%, and the UTS and impact energy were increased. In this case $B_{ll}$ and $B_{lll}$ type bainite was observed and the fractography of impact test specimen showed a ductile fracture tendency. Isothermal transformation for 100sec., yielded 30% volume fraction of granular bainite and the mechanical properties were decreased. The f ractography of impact test specimen showed a brittle fracture tendency. The addition of Mo was more effective than B for improving impact energy because amounts of boron aditions were restricted to considerably lower levels, typically 10~ 30ppm. From this study, it is predicted that 15~20% volume fraction of lath bainite on the direct quenching process is procduced by addition of Mo up to 1.2wt. % and controlling the finish forging proc¬ess at $1000^{\circ}C$ and using oil as direct quenching media. This will improve mechanical properties of the direct- quenched steel.

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Study for Conductive and Non-conductive Multi-layers Depth Profiling Analysis of Radio Frequency Gas-jet Boosted Glow Discharge Spectrometry (Modified Gas-jet Boosted Radio-frequency Glow Discharge 셀의 개발 및 최적화에 관한 연구)

  • Cho, Won Bo;Borden, Stuart;Jeong, Jong Pil;Kang, Won Kyu;Kim, Kyu Whan;Kim, Hyo Jin
    • Analytical Science and Technology
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    • v.15 no.2
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    • pp.108-114
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    • 2002
  • The new system using a glow discharge atomic emission spectrometer for the direct analysis of solid samples has been developed and characterized. The system was consisted of new glow discharge cell improved previous gas-jet boosted nozzle and radio-frequency power supply. In the case of previous type glow discharge chamber, it had been fitted trace analysis of low alloy steel with low discharge power, because it was to decrease redeposition and increase sample weight loss. But it had a problem that plasma becomes unstale due to increased sample weight loss and redeposition resulting from the high discharge power. Because of being problem of previous glow discharge, it is impossible to analyze using high power. The modified gas-jet boosted glow discharge to solve this problem would improve to be less sample loss rate of modified nozzle than sample loss rate of previous nozzle on the equal discharge condition, and improve to increase stability of plasma. The effect of discharge parameters such as discharge pressure, gas flow rate and power on the sample loss rate, emission intensity has been studied to find optimum discharge conditions. The calibration curves of Fe were obtained with 3 low-alloy samples.

The Manufacturing Techniques of the Stone Standing Maitreya Bodhisattva Bronze Wind Chimes of Gwanchoksa Temple, Nonsan (자연과학적 분석을 통한 논산 관촉사 석조미륵보살입상(論山 灌燭寺 石造彌勒菩薩立像) 청동풍탁(靑銅風鐸)의 제작 기법 연구)

  • LEE, Soyeon;CHUNG, Kwangyong
    • Korean Journal of Heritage: History & Science
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    • v.54 no.2
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    • pp.22-37
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    • 2021
  • The wind chime is a longstanding Jangeomgu (majestic article) found in Korea, China, and Japan. However, basic research on wind chimes is currently inadequate as it is difficult to estimate the time of production, and there are few relics. Therefore, this research morphologically classifies the eight bronze wind chimes decorating the baldachin of the Stone Standing Maitreya Bodhisattva of Gwanchoksa Temple, Nonsan. Based on this, the manufacturing techniques and production period are scientifically demonstrated. The synthesis of the research results reveals that the structure and characteristics of the wind chimes of the Stone Standing Maitreya Bodhisattva of Gwanchoksa Temple, Nonsan differ depending on their location on the baldachin. The four large-sized wind chimes on the lower-baldachin were manufactured by casting a Cu-Sn-Pb alloy, and they are estimated to have been made during the early period of Goryeo. The two medium-sized wind chimes of the upper-baldachin's northern direction were manufactured through forging a Cu-Sn or Cu-Sn-Pb alloy, and they appear to have a similar structure to the cylindrical wind chimes appearing during the latter period of Goryeo and the Joseon period. The two small-sized wind chimes of the upper-baldachin's southern direction were manufactured by casting a Cu-Sn-Pb alloy containing Zn, and based on the chemical composition of the alloy and the shape of the clapper, they are estimated to have been manufactured during the latter period of Joseon. Through the observation of microstructures and a chemical composition analysis, it is demonstrated that two wind chimes of the lowerbaldachin were manufactured by casting and slow cooling the alloy with an alloy ratio of Cu:Sn:Pb≒80:15:5. In addition, it is estimated that the wind chimes of the upper-baldachin's northeast direction were manufactured by forging an alloy of Cu-Sn with a similar alloy ratio to that of forged high tin bronze. The results of a comparative analysis of prior research on domestic wind chimes confirm that two wind chimes of the lower-baldachin have a similar composition ratio to the wind chime excavated from Wolnamsaji in Gangjin, containing an amount of tin that corresponds with ancient records. Having a similar alloy ratio to forged high tin bronze, the wind chimes of the upper-baldachin's northeast direction are the only instances among all of the wind chimes that have been examined to date that were manufactured using this forging method. The purpose of this research is to collect baseline data to verify and classify the manufacturing period of wind chimes according to their morphological characteristics based on scientific evidence. It is hoped that this data can be utilized for the restoration and conservation processes of the wind chimes of the Stone Standing Maitreya Bodhisattva of Gwanchoksa Temple, Nonsan.

An Investigation on the Magnetic Properties of Melt-Spun Fe-Pr-C Alloys (Melt-Spun Fe-Pr-C 합금의 자기적 특성 조사)

  • 장태석;조대형
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.7 no.4
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    • pp.173-179
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    • 1997
  • Change in phases, microstructures, and magnetic properties by the variation of quench rate and heat treatment were investigated for melt-spun $Fe_{77}Pr_{15}C_8$ ribbons. The amorphization of as-spun ribbons increased as the quench rate increased. As a result, the ribbon quenched at 40 m/s was almost entirely amorphous. Similarly to cast alloys, the primary phase in crystalline ribbons quenched at 10 m/s was $\alpha$-Fe followed by the secondary $Fe_{17}Pr_2C_x$. Crystalline phases were still dominant in the ribbon spun at 20 m/s, but in this case crystallization of $Fe_{17}Pr_2C_x$ was remarkable with a little suppression of $\alpha$-Fe. At 30 m/s an amorphous phase obviously dominated in the as-spun ribbons with small fraction of crystals. Therefore, substantial amount of hard magnetic $Fe_{14}Pr_2C$ was not obtained from the as-spun state but, as in cast alloys, produced only by a solid-state transformation. Within a few minutes fine grains of $Fe_{14}Pr_2C$ were easily obtained at relatively low temperature when the degree of amorphization of as-spun ribbons was higher. The grain size of $Fe_{14}Pr_2C$ was well less than 1${\mu}{\textrm}{m}$. The ribbons quenched at 20 or 30 m/s yielded higher coercivities after heat treatment.

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Fabrication of a palladium alloy composite membrane by vacuum electrodeposition (Vacuum electrodeposition에 의한 팔라듐 합금 금속막 제조 및 수소 분리에 관한 연구)

  • 남승은;이규호
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.96-98
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    • 1998
  • 1. 서론 : 팔라듐이나 이의 합금막들은 높은 선택적 투과특성으로 인해 수소 정제나 분리막 반응기와 같은 산업응용 분야에서 매우 높은 관심을 갖고 있다. 상업적으로 이용되고 있는 이러한 막들은 통상적인 metallugical process에 의해 제조괸 self-supported type으로 수소 투과 속도가 낮을 뿐만 아니라 팔라듐 등은 고가의 귀금속이므로 비경제적이다. 따라서 현재 대부분의 연구자들은 기계적 강도를 유지하기 의한 다공성 지지체 위에 얇은 금속 박막을 코팅함으로서 투과성을 높이는 동시에 경제적인 복합막 형태의 막을 만드는데 연구의 촛점을 맞추고 있다. 이러한 형태의 막을 제조하기 위한 금속 박막 제조법은 무전해 도금법(electroless deposition), 화학증착법(CVD), 스퍼터링(sputtering), 전해도금법(electrodeposition) 등이 시도되었다. 그러나 수소에 대한 우수한 선택적 투과 특성을 갖기 의해서는 대부분 5$\mu$m 이상의 두꺼운 막을 제조하였으며 이보다 얇은 막의 제조에 한계가 있기 때문에 이들 막에 대한 기체 투과 특성에 대한 연구결과는 많지 않다. 본 연구에서는 기존의 전기도금법을 응용한 소위 'vacuum electrodeposition' 이란 새로운 기술을 도입함으로써 우수한 선택적 투과성을 갖는 2$\mu$m 이하의 팔라듐 합금 박막 제조를 가능하게 하였다. 지지체 표면의 거칠음 정도, 평균 기공 크기 등의 지지체 성질의 조절에 의한 금속 박막의 핀홀을 최소화함으로써 질소와 같은 inert gas의 투과도는 거의 없게 유지하는 동시에 금속 박막 두께, 결정 구조(e.g. grain size), 합금 조성 등을 조절함으로써 수소의 투과도를 높이고자 하였다. 있다. 후자의 경우, 미량의 과산화수소수 (1~10,000 ppm)를 이용해 처리 해주는 방법의 경우 경제적으로 큰 장점이 있고, 처리가 단순하다는 장점이 있으나 과산화수소수 자체에 포함하고 있는 높은 impurit level, 그리고 처리후 장시간의 flushing time을 가져야 한다는 단점등이 존재 하고 있다.요구된다. 몰입이 가능하여 임계치가 저하된 것으로 여겨진다. 또한 광학적 이득의 존재는 이 구조에 의한 극단파장 반도체 레이저다이오드의 실현 가능성을 나타내는 것이다.548 mL에 비해 통계학적으로 의의 있게 적었다(p<0.05). 결론: 관상동맥우회로 조성수술에서 전방온혈심정지액을 사용할 때 희석되지 많은 고농도 포타슘은 fliud overload와 수혈을 피하고 delivery kit를 사용하지 않음으로써 효과적이고 만족할 만한 심근보호 효과를 보였다.를 보였다.4주까지에서는 비교적 폐포는 정상적 구조를 유지하면서 부분적으로 소폐동맥 중막의 비후와 간질에 호산구 침윤의 소견이 특징적으로 관찰되었다. 결론: 분리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술

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Effects of Shielding Gas Composition on the Properties of Ferritic Stainless Steel GTA weld (페라이트계 스테인리스강 용접부 특성에 미치는 보호가스 조성의 영향)

  • Lee, Won-Bae;Ryu, Han-Jin;Kim, Ho-Soo
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.20-20
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    • 2010
  • GTA (Gas Tungsten Arc)용접은 불활성 분위기에서 용접이 이루어지기 때문에 타 아크용접법에 비해 용접부 품질이 우수하여 고품질이 요구되는 산업분야에 널리 이용되고 있다. 하지만 스테인리스강으로 pipe를 제조하기 위해 GTA 용접을 적용할 경우, Laser 및 고주파 용접 (HFIW)에 비해 용접부 품질 및 용접속도가 낮기 때문에 pipe를 제조하는 산업에서 적용에 제한을 받고 있다. 하지만, GTA는 laser 혹은 HFIW에 비해 가격이 1/10수준으로 낮고, 용접부 gap tolerance 및 용접면 관리범위가 넓은 장점이 있기 때문에 GTA의 용접속도 및 용접품질을 향상시키기 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 일반적으로 스테인리스강 GTA용접 시 용접속도를 향상시키기 위해, 모재의 성분 제어 (합금성분 최적화-Al, S, Se, O등), Flux 도포 기술 (산화물을 용접전에 도포하여 용접속도 향상) 및 혼합보호가스 적용 등이 있다. 스테인리스강 용접 시 보호가스로는 용접부 품질을 확보하기 위해 Ar을 주로 사용하고 있다. 하지만 용입 특성을 향상시키기 위해 아크의 온도를 높일 수 있는 He, 혹은 $H_2$ gas를 단독 혹은 혼합하여 사용하고 있다. 오스테나이트계 스테인리스의 경우 용입특성을 향상시키기 위해 Ar에 $H_2$를 2~10%정도 혼합하여 사용하고 있다. 페라이트계 스테인리스강은 수소에 대한 고용도가 상대적으로 작아 용접부 수소 취화를 일으킬 수 있기 때문에 적용에 제한을 받고 있어 그 대안으로 산소를 극히 소량을 혼합하여 용입성 향상에 대한 연구가 보고 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 페라이트계 스테인리스강의 용입특성을 향상시킬 목적으로 Ar에 산소를 미량 첨가 (1%미만) 하여 용접전류 및 산소 함량에 따른 용입특성의 변화에 대해 연구하였다. 또한 기계적인 물성 및 부식특성을 평가하였고, 최종적으로 실용화 가능성을 파악하기 위해 용접전극의 수명 테스트를 실시하였다. 실시한 결과, 산소가 첨가량 증가 할수록 용입특성은 상승하였으며, 기계적인 물성 또한 산소를 첨가하지 않은 경우에 비해 거의 유사한 값을 얻을 수 있었다, 하지만 산소함량이 증가 할수록 전극의 수명은 감소하여 교체주기가 증가함을 알 수 있다. 본 연구를 통해 얻어진 기술을 상용화시키기에는 극복해야할 문제가 있지만, 소재 합금성분 설계 시 용접생산성 향상위한 산소성분 범위를 제시할 수 있으리라 판단된다.

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Preparation of binder-free IrO2-RuO2/TiO2 nanotube electrode for DSA application. (DSA 활용을 위한 바인더를 사용하지 않은 IrO2-RuO2/TiO2 나노튜브 전극 제조)

  • Yu, Hyeon-Seok;Choe, Jin-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.28-28
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    • 2018
  • 수전해(electrochemical water splitting)는 연료전지의 가역적 역반응을 이용하여 물로부터 수소와 산소를 발생시키는 기술이다. 산소는 음극에서 발생하는데, 이 때 음극 표면은 고농도의 산소 음이온 및 라디칼에 장시간 노출된다. 때문에 기계적, 화학적 내구성이 우수한 전극재를 사용할 필요가 있다. 불용성 전극 (dimensionally stable anode, DSA)은 이러한 기술적 요구사항을 잘 만족하는 상용화 된 전극이다. 티타늄이나 티타늄 합금 표면에 촉매를 미량 반복 살포하여 산화물 형태의 매우 견고한 표면을 형성함으로서 내구성을 확보한다. 그러나, 보통 DSA 제조 기법의 특징에 따라 다공성 표면 구조를 사용하지는 않기 때문에 생산 과정이 복잡하고 비용이 많이 발생하는 문제를 여전히 나타내고 있다. 본 연구는 상기 문제를 개선하기 위한 수전해용 음극 제조 기술에 관한 연구이다. 티타늄과 티타늄 합금은 동일한 양극산화 기술 적용이 가능하다는 점을 이용하여 티타늄 기판으로부터 다공성 구조를 형성함으로써 바인더의 사용을 배제하였다. 단일공정양극산화기법 (single-step anodization)을 이용하여 $IrO_2$$RuO_2$를 도핑함으로써 TiO2에 촉매능을 부여하였다. 제조된 나노튜브들의 구조적 특징을 HR-TEM (High-resolution transmission electron microscope)과 FE-SEM (Field-emission scanning electron microscope)으로 분석하고 SAED (selective area electron diffraction) 패턴을 분석하여 전극재의 결정성을 확인하였다. 알칼라인 분위기에서 일으킨 산소발생반응 (oxygen evolution reaction, OER)의 LSV (linear sweep voltammetry) 결과를 XPS (X-ray photoelectron microscoscopy) 결과와 연관지어 촉매 표면 구조와 과전압의 관계를 해석하였다. LSV 결과로부터 Tafel 분석을 연달아 수행함으로써 전극의 속도결정단계를 정의하였다. 최종적으로 사이클 테스트 통하여 DSA로써의 성능을 평가하였다.

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Sealing effects of cerium nitrate solution on plasma electrolytic oxidation coating formed on marine grade Al alloy (해양환경용 Al 합금 상에 형성된 플라즈마 전해 산화 코팅층의 질산 세륨 수용액에 의한 봉공 효과)

  • Lee, Jeong-Hyeong;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.144-144
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    • 2016
  • 플라즈마 전해 산화법(Plasma electrolytic oxidation)에 의해 형성된 코팅층은 특유의 기공구조로 인해 부식 환경에 노출 시 부식액의 침투가 급속히 이루어지는 단점이 있다. 이를 극복하기 위한 방법으로 유기코팅, sol-gel법, 폴리머 코팅 등에 의해 기공을 봉공(sealing)하는 방법이 제안되고 있다. 본 연구에서는 Al 합금의 플라즈마 전해 산화 처리 후 질산 세륨 수용액(Cerium nitrate solution)에 의한 봉공 효과를 확인하고자 하였다. PEO 코팅을 위한 전해액은 2g/L의 KOH와 $2g/L\;Na_2SiO_3$를 증류수에 용해시켜 준비하였다. PEO 코팅층은 Al 시편을 전해액 내에 위치시켜 양극으로 하고 STS를 음극으로 하여 $0.1A/cm^2$의 펄스 정전류밀도(주파수: 100Hz, 듀티비: 20%)를 15분 동안 인가하여 형성시켰다. 봉공을 위한 실링액은 증류수에 $0.3g/L\;H_2O_2$$1g/L\;H_3BO_3$를 첨가하고, $Ce(NO_3)_3$를 농도 변수로 첨가하여 준비하였으며, PEO 코팅 처리된 시편을 실링액에 침지하여 실링액의 농도와 침지시간을 달리하여 봉공을 실시하였다. 제작된 PEO 코팅층에 대해 SEM, EDS, XRD를 이용한 표면분석을 실시하였으며, 내식성을 확인하고자 동전위분극시험을 실시하였다. 연구 결과, 세륨 실링 처리된 PEO 코팅 층에서 미량의 세륨 성분이 검출되었으나, 세륨계 화합물 생성에 의한 마이크로 크기의 기공의 폐쇄는 관찰되지 않았다. 또한, 전기화학적 특성 평가 결과 실링 처리된 PEO 코팅층의 경우 Al 모재에 비해 2차수 정도 감소된 부식전류밀도를 나타내었다. 이 같은 내식성의 향상은 세륨 성분에 의한 부식 억제 효과 때문으로 판단된다.

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Improvement of Reliability of Low-melting Temperature Sn-Bi Solder (저융점 Sn-Bi 솔더의 신뢰성 개선 연구)

  • Jeong, Min-Seong;Kim, Hyeon-Tae;Yoon, Jeong-Won
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.29 no.2
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    • pp.1-10
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    • 2022
  • Recently, semiconductor devices have been used in many fields owing to various applications of mobile electronics, wearable and flexible devices and substrates. During the semiconductor chip bonding process, the mismatch of coefficient of therm al expansion (CTE) between the substrate and the solder, and the excessive heat applied to the entire substrate and components affect the performance and reliability of the device. These problems can cause warpage and deterioration of long-term reliability of the electronic packages. In order to improve these issues, many studies on low-melting temperature solders, which is capable of performing a low-temperature process, have been actively conducted. Among the various low-melting temperature solders, such as Sn-Bi and Sn-In, Sn-58Bi solder is attracting attention as a promising low-temperature solder because of its advantages such as high yield strength, moderate mechanical property, and low cost. However, due to the high brittleness of Bi, improvement of the Sn-Bi solder is needed. In this review paper, recent research trends to improve the mechanical properties of Sn-Bi solder by adding trace elements or particles were introduced and compared.

Study of Mg2Ni1-xFex Alloys by Mössbauer Resonance (Mössbauer 공명에 의한 Mg2Ni1-xFex 합금의 연구)

  • Song, MyoungYoup
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.10 no.2
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    • pp.119-130
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    • 1999
  • After preparing $Mg_2Ni_{1-x}{^{57}}Fe_x$(x=0.015, 0.03, 0.06, 0.12 and 0.24) alloys, they were studied by $M{\ddot{o}}ssbauer$ resonance. The $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra of x=0.015 and 0.03 alloys exhibit two doublets (doublet 1, 2). That of x=0.06 alloys shows two doublets (doublet 1,2) and one six-line, and those of x=0.12 and 0.24 alloys have only one six-line. The doublet 1 for x=0.015, 0.03 and 0.06 alloys is considered to result from a fraction of Fe in excess showing a superparamagnetic behavior. The doublet 2 is considered to result from the Fe substituted for Ni in the $Mg_2Ni$ phase. The values of isomer shift 0.24 ~ 0.28 mm/s suggest that the iron exist in the state $Fe^{+3}$. The result that the quadrapole splitting of the doublet 2 is not zero shows that the distribution of electrons around the iron is asymmetric. Their values for the doublet 2, 1.20 ~ 1.38 mm/s, approach the value of quadrapole for the oxidation number +3. The six-line showing the magnetic hyperfine interactions results from the iron which has not substituted the nickel in the $Mg_2Ni$ phase. The $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra of the hydrided alloys with x=0.015 and 0.03 show six-line. This suggests that the iron segregates with the hydriding reaction. The analysis results of the $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrum, the variation of magnetization with magnetic field, Auger electron spectroscopy and electron diffraction show the segregation of Ni and the formation of MgO. This is considered to result from the reaction of the $Mg_2Ni$ phase with the oxygen contained in the hydrogen as impurity.

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