Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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v.19
no.3
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pp.370-375
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2010
Tungsten carbide microshaft is used as micro punch, electrode of micro electro discharge machining, and micro tool because of its high hardness and rigidity. In this research, tungsten carbide microshaft was fabricated using electrochemical machining. $H_2SO_4$ solution was used as the electrolyte because it can dissolve tungsten carbide and cobalt simultaneously. Experimentally studied were the effects of electrolyte concentration, machining time, and machining voltage on material removal rate and the shape of the microshaft. To eliminate the effects of bubbles and metal corrosion layer on microshaft shape, the machining was performed below the electrolysis voltage. Three step electrochemical process was suggested to fabricate the straight tungsten carbide microshaft. As a result, a straight tungsten carbide microshaft of $30{\mu}m$ in diameter and $500{\mu}m$ in length was obtained through the proposed three step electrochemical process.
Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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1993.05a
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pp.22-22
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1993
Tungsten silicide는 낮은 전도도, 높은 녹는점, pattern 형성에 용이함등으로 VLSI device Interconnect(Bit line)로 활발하게 이용되고 있다. 일반적으로 Tungsten silicide 는 polycide(WSi$_2$/poly-Si)구조로 사용이 되며, polycide 구조는 산화분위기에서 WSi$_2$위에 SiO$_2$막을 쉽게 형성시키는 장점이 있다. As-dep상태의 polycide를 산화시킬적에는 텅스텐 실리사이드에 존재하는 excess-silicon과 microcrystalline 구조 (grain size=3$\AA$)로 인하여 텅스텐 실리사이드 표면에 균일한 SiO$_2$가 형성이 된다. 그러나 post-anneal을 실시한 샘플 Furnace anneal ($N_2$:O$_2$유량비=2:1) 처리하면 성장된 텅스텐 실사이드 입자의 입계효과에 의하여 텅스텐 실리사이드의 표면에 SiO$_2$뿐만 아니라 WO$_3$가 형성되는 이상산화가 발생되어 공정의 어려움을 야기시키고 있다. 본 실험에서는 post anneal ($700^{\circ}C$, 30min, $N_2$ 분위기) 시킨 시편을 Implantation(As 또는 phosphorous)을 실시하여 실리사이드 표면을 비정질화 시킨후 Furnace anneal 실시하여 이상산화 발생 억제에 I/I처리가 미치는 효과를 관찰하였다. XPS를 이용하여 이상산화막 두께와 WO$_3$존재를 조사하였고, AES를 사용하여 W, Si, O 원소들이 깊이에 따라 변하는 것을 관찰하였다.
Kim, Young-Moo;Kim, Eun-Pyo;Lee, Seong;Noh, Joon-Woong
Journal of Powder Materials
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v.14
no.4
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pp.221-229
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2007
이상에서 살펴본 바와 같이, 내열재료들은 고밀도를 이용하여 비행하는 물체의 운동에너지를 극대화 시킬 수 있기 때문에 군사적으로 각종 무기체계의 성능 향상에 매우 중요하다. 또한 유도 무기 및 항공기의 경우 고온, 고압 등의 환경에서 운용되기 때문에, 이러한 조건에서 견딜 수 있는 소재 개발이 필수적이다. 따라서 무기 선진국에서는 고밀도 재료인 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐-구리 감손우라늄을 활용하기 위한 연구를 활발하게 진행하고 있다. 이중, 텅스텐, 몰리브덴, 텅스텐-구리 라이너에 관한 연구는 괄목할 만한 연구 성과를 거두고 있다. 이러한 연구성과는 기존 탄의 관통 성능을 크게 증가시켜, 이에 대응하고자 하는 방어 체계 연구자들을 바쁘게 할 것으로 판단된다. 한편 내열 금속의 경우, 초고온 및 고압과 같은 극한 환경에서의 고온 강도 및 내삭마성이 우수하기 때문에, 각종 유도 무기 체계의 구성 부품, 즉 터빈, 밸브, 노즐, 제트 베인 등에 적용되고 있으나 대부분의 내열 재료들은 제조 방법이 까다롭고, 가공성이 나쁘며, 고가라는 단점들이 있어 이를 극복하는 연구들이 현재 진행 중에 있다.
KIGAM and MRAM (Mineral Resources Authority of Mongolia) performed joint researches on geological survey of Dulaankhaikhan W-Mo occurrences areas in southeastern part of Khangai region. XRD results of tungsten containing quartz vein sample show that tungsten minerals are wolframite, hubnerite and ferberiteore. $WO_3$ grade of samples obtained in Silurian Khotont formation is 0.11-4.43% and that of samples obtained in Permian Delgerkhan complex is 137-3844 ppm. Average total $R_2O_3$ of samples obtained in survey area is 473 ppm which is 2.5 times larger than that of Earth's crust. The highest total $R_2O_3$ is 1326 ppm. Factor analysis results show that two areas of high tungsten contents have similar correlations with tungsten, and therefore we conclude that these two areas have the similar origin of mineralization.
Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2011.10a
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pp.40.2-40.2
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2011
초경합금은 경도가 높은 재료를 말하며 일반적으로는 탄화텅스텐(WC)계 재료를 말한다. 국내 현재 초경합금 동향은 반도체 산업, 내마모성 공구, 절삭공구, 금형 등 많은 분야에 사용되어지고 있다. 또한 최근 들어 FSW (Friction Stir Welding, FSW)기술이 발전함에 따라 접합기술개발이 다양화되면서 FSW Tool의 고성능의 초경 재료가 요구되어지며 장수명의 Tool개발이 되어야 한다. 국내에서는 초경 합금 재료로 사용되어지고 있는 텅스텐 카바이드(WC)와 코발트(Co)를 이용하여 많은 연구가 진행되었다. 본 실험에서는 텅스텐 카바이드와 코발트 및 몰르브덴 카바이드를 혼합하여 소결체를 제조하였다. 실험에 사용된 텅스텐 카바이드는 높은 경도를 가지고 강한 취성을 나타내며, 소결에 어려운 단점이 있다. 이러한 단점을 코발트와 몰리브덴 카바이드를 첨가하여 소결온도를 낮춰주는 역할과 액상 소결시 텅스텐카바이드 입자사이에 침투하여 액상소결에 의한 치밀화가 가능하게 해주며 인성이 향상되어 고인성 재료를 만들 수 있었다. 본 실험에서는 합성과 치밀화가 동시에 진행되는 SPS (Spark Plasma Sintering:SPS) 장비를 이용하여 실험을 진행하였다. 이 방법은 방전플라즈마 소결 공법으로, 기존의 연소법과 열간 가압기술(Hot-press, HIP)을 결합한 방식으로 단 시간, 단일공정으로 치밀한 소결체를 얻을 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 $WC-5Mo_2C$-5wt%Co 소결체 제조를 위해 원소 분말을 Horizontal ball milling 혼합하였다. 균일하게 혼합된 분말을 흑연다이에 충진하여 펄스전류와 기계적 압력을 동시에 가하여 $WC-5Mo_2C-5Co$ 복합재료를 제조하고 소결체의 밀도, 순도, 상변태, 미세조직 등을 분석 및 평가하였다. SPS공정 조건은 고진공하에서 $1,200^{\circ}C$-60MPa, 펄스비 12:1 조건으로 수행하였으며, 얻어진 $WC-5Mo_2C-5Co$ 소결체의 상대 밀도는 98%이상 이였다. 또한, 결정립 크기는 약 400 nm였으며, 경도는 $2,453kg/mm^2$를 나타내었다.
Kim, Myunghyun;Noh, Jooyoung;Lee, Youngwoo;An, Daehee
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.21
no.2
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pp.322-327
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2020
An Armor Piercing Fin Stabilized Discarding Sabot (APFSDS), which penetrates and sabotages the target by physical energy, consists of a general penetrator using Depleted Uranium (DU) or Tungsten Heavy Alloy (THA) but THA is preferable because of manufacturing and environmental issues. On a THA penetrator, the penetration performance is determined mainly by self-sharpening depending on the hardness and toughness of materials. In particular, the tensile strength and impact strength work as key factors. The correlation coefficient for the penetration performance of the tensile strength was 0.721 and the impact strength was -0.599. The improved penetration performance by additional heat treatment was proven experimentally. Therefore, maintaining elongation over 9 % and tensile strength over 123 kg/㎟ is desirable, and the impact strength should be less than 6.8 kg·m/㎠ for good penetration performance.
The materials with a high processiblity for radiation shielding, in particular for 3D printable materials, are highly demanding for producing robots working in nuclear plants and designing customized personal protection equipment. In this study, we suspend tungsten particles in a polymeric matrix of either PLA or ABS to compose tungsten-polymer composite filaments; PLA and ABS are widely used for conventional FDM-based 3D printing. The weight fraction of tungsten particles can be increased up to 50% without forming macroscopic aggregates. The composite filaments can be used to print 3D architectures with any shape and geometry. To demonstrate one of potential applications, we print parts for robot actuator and assemble them to protect PCB against gamma ray.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.19
no.9
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pp.124-129
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2018
This study was conducted to investigate the penetration dose and shielding rates of tungsten shields used in apron material by changing the type of source used in the nuclear medicine department, thickness of shielding material and distance between the source and detector. For the experiment, the source, shield, and detector were arranged in a straight line and measured with an inspector at a height of 100 cm. The highest shielding effect of tungsten was measured for $^{201}Tl$, while $^{123}I$ showed a higher shielding effect than $^{99m}Tc$. For the sources used in the experiment, the penetration dose decreased with distance and the shielding rate was measured with thicker thickness. However, the shielding rate of $^{13}1I$ and $^{18}F$ sources was found to be lower than when there was no shielding at 0.25 mmPb shield. Therefore, even if the radiation shielding effect of tungsten is high, considering the characteristics according to the type of source and the thickness of the shielding material, it may be helpful to reduce the exposure.
Tungsten(W) thin films with good adhesion property and low resistivity (~10 $\mu$\Omega$$.cm) were deposited directly on $SiO_2$ by LPCVD. The adhesion property of W thin films on $SiO_2$ improves as the temperature and/or $SiH_4/WF_6$ gas ratio increase. Specifically tungsten thin films could be deposited on $SiO_2$ even at $350^{\circ}C$ if the gas ratio of 2 was employed. The resistivity of tungsten thin films deposited at $350^{\circ}C$ was high due to the presence of $\beta$-W. However, the resistivity can be minimized by increasing the amount of $H_2$ gas flow. Therefore, it is shown in this work that the adhesion of tungsten thin films on $SiO_2$ can be improved simply by controlling the process parameters (e.g., temperature, gas ratio and $H_2$ flow rate) without employing complex deposition methods or additional glue layers.
$MoSi_2$/W composites were fabricated by vacuum hot press at $1600^{\circ}C$ under 30MPa for 3 hrs. The effects of the amount of tungsten in the composites was explained in terms of the microstructure and mechanical properties. Although tungsten was mainly substituted to Mo atoms forming a complete solid solution of (Mo.W).Si, (x= 1, 5, y=2, 3). the grain size of composites became smaller with the increase of tungsten added. Vickers hardness was increased with the increase of tungsten content due to the solid-solution hardening. On the other hand, toughness of composites decreased sharply by increasing the amount of tungsten. Optimum tungsten amount was determined to be a 10 vol% of composite. Indentation fracture toughness was calculated to be 4.5MPa\sqrt{m}$ in this composites, compared with $2.7MPa\sqrt{m}$ in pure $MoSi_2$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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