• 한국결정성장학회지
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• 제23권1호
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• pp.51-57
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• 2013

본 연구에서는 Heusler $Fe_2VAl$ 열전화합물을 제조하기 위하여 순금속 $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 기계적 합금화 처리하였다. $Fe_2VAl$ 열전화합물을 얻기 위하여 최적 볼밀조건 및 열처리 조건을 X선 회절분석과 시차주사 열량분석을 이용하여 조사하였다. $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 60시간까지 볼밀 처리한 경우 bcc 구조의 ${\alpha}$-(Fe,V,Al) 고용체가 얻어졌다. 단상의 Heusler $Fe_2VAl$ 화합물은 $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 60시간 동안 MA 처리 후 $700^{\circ}C$까지 열처리함으로써 얻을 수 있었다. MA 분말시료의 치밀화를 위하여 인가압력 60 MPa 및 소결온도 $900{\sim}1000^{\circ}C$에서 흑연다이를 사용하여 SPS 소결을 실시하였다. $1000^{\circ}C$에서 SPS 소결 후 얻어진 벌크체의 Vickers 경도는 870으로 매우 높은 값을 보였다. 또한 SPS 법으로 얻어진 벌크체의 밀도측정 결과, 모든 시료에서 상대밀도 90 % 이상의 금속광택을 나타내는 치밀한 소결체임을 알 수 있었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제29권4호
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• pp.235-241
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• 2013

The tribological characteristics of dental metal alloys and zirconia were studied by carrying out a friction and wear performance test. In this study, a pin-on-disk-type tester was used and dead weight was employed as the normal load applied to the test specimen. The friction coefficient of dental metal alloys was investigated in terms of their weight and sliding velocity. Microscopic observations were carried out on worn surfaces of specimens. The results indicated that among all metal alloys, Super-A had the highest friction coefficient. Super-A had the lowest amount of wear among all metal alloys, and the amount of wear increased in the following order: Crown & Bridge, Porcelain, and Partial. Crown & Bridge had the best friction coefficient, but the hardness of Crown & Bridge was lower than that of Porcelain and Partial. Experimental measurement results indicated that the disk weight before and after the experiment was the same.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권6호
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• pp.314-319
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• 2013

본 연구에서는 $Fe_2O_3-Al$계 나노복합재료를 제조하기 위하여 실온 기계적 합금화법(MA)을 적용하였다. $Fe_2O_3$와 순금속 Al의 혼합분말을 5시간 동안 MA 처리한 결과 ${\alpha}-Fe$ 기지에 $Al_2O_3$가 미세하게 분산된 ${\alpha}-Fe/Al_2O_3$ 나노복합분말을 얻을 수 있었다. 또한 MA 분말의 자화값 및 보자력 측정을 통하여 볼밀처리 중 순금속 Al에 의한 헤마타이트의 고상환원 과정을 자세히 관찰할 수 있었다. MA 분말시료의 벌크화를 위하여 소결온도 $1000^{\circ}C$ 및 $1100^{\circ}C$, 압력 60 MPa 에서 SPS 소결을 실시하였다. SPS 과정에서 MA 5시간 시료의 수축은 소결 개시 후 $700^{\circ}C$ 이상에서 크며 소결온도 $1100^{\circ}C$까지 비교적 단조롭게 수축함을 알 수 있었다. X선 회절 결과로부터, MA 분말을 $1100^{\circ}C$에서 SPS 소결시킨 ${\alpha}-Fe/Al_2O_3$ 나노복합재료의 경우 ${\alpha}-Fe$상 평균 결정립 크기가 180 nm임을 알 수 있었다. 또한 MA 분말을 $1000^{\circ}C$에서 SPS 소결시킨 시료의 보자력이 88 Oe로 여전히 높은 값을 보이는 사실로부터 소결과정 중 자성상 ${\alpha}-Fe$의 결정립 성장이 크게 억제된 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권6호
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• pp.670-677
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• 2006

Vacuum interrupters are used in various switch-gear components such as circuit breakers, distribution switches, contactors. The electrodes of a vacuum interrupter are manufactured of sinter-forged Cu-Cr material for good electrical and mechanical characteristics. Since the closing velocity is 1-2m/s and impact deformation of the electrode depends on the strain-rate at the given velocity, the dynamic material property of the sinter-forged Cu-Cr alloy is important to design the vacuum interrupter reliably and to identify the impact characteristics of a vacuum interrupter accurately. This paper is concerned with the dynamic material properties of sinter-forged Cu-Cr alloy for various strain rates. The amount of chrome is varied from 10 wt% to 30 wt% in order to investigate the influence of the chrome content on the dynamic material property. The high speed tensile test machine is utilized in order to identify the dynamic property of the Cu-Cr alloy at the intermediate strain-rate and the split Hopkinson pressure bar is used at the high strain-rate. Experimental results from both the quasi-static and the high strain-rate up to the 5000/sec are interpolated with respect to the amount of chrome in order to construct the Johnson-Cook and the modified Johnson-Cook model as the constitutive relation that should be applied to numerical simulation of the impact behavior of electrodes.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.410-418
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• 2015

VVVF 전동차 팬터그래프의 주습판은 전차선과 미끄럼 접촉에 의한 집전을 하면서 편마모 등 이상마모 현상이 나타나게 된다. 우천 시에는 윤활성분이 손실되어 주습판과 전차선과의 왕복운동에 대한 마찰저항이 급상승하여 국부적 마모가 가속화 된다. 내마모 특성을 가져야 하는 동계 주습판의 특성을 고려하여 합금설계를 통해 제작된 개선 주습판의 현차시험 결과 이상마모와 편마모가 발생하지 않았다. 개선된 주습판의 밀도향상은 Fe-Ti의 부석효과를 상승시켜 우기 시에도 우수한 내마모성 및 내아크성을 유지함으로써 이상마모 발생을 방지하였다. 또한, 기계적, 전기적 마모에 의한 주습판의 성분 및 조성변화가 일어나지 않았다. 주습판의 내마모성 향상에 기여함과 더불어 우기와 동절기 등 악 조건하에서 현차시험을 거치고 전차선과의 상관관계도 분석하여 전 전동차에 적용하였다.

• 한국재료학회지
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• 제5권6호
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• pp.627-632
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• 1995

고출력 IC회로의 방열재료 및 전기접점재료로 이용되고 있는 W-Cu복합재료를 기계적합금화법으로 제조하였다. 기계적합금화한 분말을 300MPa로 폭 16mm, 높이 4mm의 원반형으로 제조하였다. 소결은 120$0^{\circ}C$에서 140$0^{\circ}C$까지 수소분위기에서 행하였다. 이렇게 제조된 시편의 절단된 면을 연마하여 SEM으로 관찰하였다. 균질한 W-Cu복합재료를 10시간 기계적합금화를 행한 후에 얻을 수 있었고, 133$0^{\circ}C$에서 1시간 소결한 시편의 경우 거의 99%에 가까운 치밀한 조직을 얻을 수 있었다. 또한 기계적합금화시간이 증가함에 따라서 Fe의 혼입은 직선적으로 증가하였으며, 이로 인한 금속간화합물상의 형성은 W입자 성장을 방해하고 경도를 증가시켰다.

• 한국재료학회지
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• 제10권10호
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• pp.715-720
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• 2000

MCFC 작동온도인 $650^{\circ}C$에서 음극의 creep과 소결에 의한 구조적 변형을 막기 위해 기계적 합금법에 의한 Ni-WC분말을 합금화하여 변형에 대한 저항성을 증대시키고자 하였다. 80시간동안 어트리션 밀링을 실시한 분말은 XRD 분석결과 결정규칙이 파괴된 비정질 상을 보였다. 제조된 분말은 적당한 점도의 슬러리로 제조후 테이프 캐스팅법에 의해 green sheet를 제조하였다. 제조된 박판의 두께는 0.9mm였고, 평균 기공 크기는 $3~5{\mu\textrm{m}}$, 기공율은 55%였다. 소결체의 XRD 분석결과 2차성은 생성되지 않았으며, SEM 및 dot-Mapping image를 통해 Ni matrix 안에 W 입자가 미세하고 균일하게 분포되어 있어 고용강화 및 분산강화를 통해 Ni 음극의 기계적 특성을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권2호
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• pp.51-57
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• 2021

The quality of the ceramic sintered coating on a metal surface through laser surface treatment is affected by the laser irradiation pattern. Depending on the laser irradiation pattern, the amount of residual stress and heat applied or accumulated on the surface increases or decreases, affecting the thickness attained in the ceramic sintering area. When the heat energy accumulated in the sintering area is high, the ceramic and the metal alloy melt and sufficiently mix to form a homogeneous and thick bonding interface. In this study, the thermal energy accumulation in the region sintered with zirconia was controlled using four types of laser processing patterns. The thickness of the diffusion region is analyzed by laser-induced breakdown spectroscopy of Mg-ZrO2 generated by laser sintering zirconia powder on the magnesium alloy surface. On the basis of the analysis of the Mg and Zr present in the sintered region through LIBS, the effect of the irradiation pattern on the sintering quality is confirmed by comparing and analyzing the heat and mass transfer tendency of the diffusion layer and the degree of diffusion according to the irradiation pattern. The derived diffusion coefficients differed by up to 9.8 times for each laser scanning pattern.

• 대한치과보철학회지
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• 제50권3호
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• pp.169-175
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• 2012

연구 목적: 온도 변화에 따른 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합 특성에 대해 알아보기 위하여 새로운 브레이징 합금을 제조하고, 브레이징 온도가 접합 특성에 미치는 영향에 대하여 조사하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 연구에서 사용된 시편으로는 실험용 $ZrO_2$ 모재(ZirBlank-PS, Acucera, Inc., Gyeonggi-do, Korea)는 소결 전의 블록형태($65mm{\times}36mm{\times}12mm(t)$)이며, 이를 잘라 사포(#2400)로 표면연마 후 소결하였다. 소결된 $ZrO_2$ 시편의 크기는 $3mm{\times}3mm{\times}3mm(t)$이다. Ti-6Al-4V 모재(Ti 6Al 4V ELI CG Bar, TMS, Washington, USA)는 직경 $10mm{\times}5mm(t)$를 사용하였다. 소결된 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합을 위하여 브레이징 합금을 제조하였다. 시편을 3군으로 나누어 A군은 $700^{\circ}C$에서, B군은 $750^{\circ}C$에서, C군은 $800^{\circ}C$에서 각각 브레이징 하였다. 브레이징 부의 두께와 결함율의 측정은 각 군당 하나의 시편으로 각 시편 당 5회씩 반복 측정하여 평균값을 취하였다. 결과: 브레이징 합금을 사용하여 진공 브레이징을 수행한 결과 $ZrO_2$ 와 Ti-6Al-4V 는 $700^{\circ}C-800^{\circ}C$에서 양호한 접합을 보였다. 브레이징 후 브레이징 온도 변화에 따른 브레이징 부의 두께 및 결함율의 변화는 SEM을 사용하여 측정하였다. 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 CuTi 금속간 화합물 층 및 Ti-Sn-Cu-Ag계 화합물 층의 두께는 각각 $4.5{\mu}m$에서 $10.3{\mu}m$로, $3.1{\mu}m$에서 $5.0{\mu}m$로 증가되었다. 또한 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 각각 25%에서 16.3%, 5%에서 1.5%로 감소되었다. 결론: 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가됨에 따라, 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 모두 감소되었다. 이는 결함부에서 $ZrO_2$와 활성원소인 Ti과의 반응이 충분히 일어나지 않아서 브레이징 합금이 $ZrO_2$에 웨팅되지 않은 것이 원인이라고 사료된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제21권4호
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• pp.294-300
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• 2014

The connecting rod is one of the most important parts in automotive engines, transforming the reciprocal motion of a piston generated by internal combustion into the rotational motion of a crankshaft. Recent advances in high performance automobile engines demand corresponding technological breakthroughs in the materials for engine parts. In the present research, the powder metallurgy (P/M) process was used to replace conventional quenching and/or tempering processes for mass production and ultimately for more cost-efficient manufacturing of high strength connecting rods. The development of P/M alloy powder was undertaken not only to achieve the improvement in mechanical properties, but also to enhance the machinability of the P/M processed connecting rods. Specifically $MoS_2$ powders were added as lubricants to non-normalizing Fe-Cr-Mn-V-C alloy powder to improve the post-sintering machinability. The effects of $MoS_2$ addition on the microstructure, mechanical properties, and machining characteristics were investigated.