• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.17 no.5
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• pp.574-580
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• 2013

In this paper, The process of thin-film coating technology was applied to improve adhesion of the hardness thin film and nitride layer. This thin-film coating technology have formed composite thin-film to gain hardness and toughness used in press mold. The thin-film coating manufacturing technology increased vacuum present in the vacuum chamber and improved the throw ratio of the gun power using physical vapor deposition coating technology. Ti alloys target improved performance and surface material through the development of a composite film coating technology for various precision machining parts.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.27 no.2
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• pp.41-48
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• 2017

Recent study shows that ordered alloy of $L1_2$ $XPt_3$ (M = V, Cr, Mn, Co, and Fe) exhibits various magnetic phases such as ferromagnetic-to-antiferromagnetic transition at the $MnPt_3$ surface. Moreover, it has been argued that $CrPt_3$, in particular, possess large magnetocrystalline anisotropy and Kerr rotation with possible violation of Hund's rule. As such, we extend our work to thickness dependence of the magnetic structure of $CrPt_3$ thin film using density functional theory. Magnetic ground state of the bulk $CrPt_3$ turns out to be ferromagnetic (FM), where other magnetic phases such as A-type (A-AF), C-type (C-AF), and G-type antiferromagnetic (G-AF) state have higher total energies than FM by 0.517, 0.591, and 0.183 eV, respectively, and magnetic moments of Cr in bulk are respectively 2.807 (FM), 2.805 (A-AF), 2.794 (C-AF) and $2.869_{{\mu}_B}$ (G-AF). We extend our study to $CrPt_3$(001) thin films with CrPt-and Pt-termination. The thickness and surface-termination dependences of magnetism are investigated for 3-9 monolayers (ML), where different magnetic phases from bulk emerge: C-AF for CrPt-terminated 3 ML and G-AF for Pt-terminated 5 ML have energy difference relative to FM by 8 and 54 meV, respectively. Furthermore, thickness- and surface-termination-dependent magnetocrystalline anisotropies of the $CrPt_3$(001) films are discussed.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.1
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• pp.97-106
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• 2000

In these respects the purpose of this research is manufacturing Co-W-P alloy thin film on the corning glass 2948 by electroless plating method using $NaH_2PO_2H_2O$ (sodium hypophosphite) as a reductant, and analyzing deposition rate, alloy composition, microstructure, and magnetic characteristics at various pH's and temperatures. For Co-P alloy thin film, the reductive deposition reaction occurred only in basic condition, not in acidic condition. The deposition rate increased as the pH and temperature increased, and the optimum condition was found at the pH of 10 and the temperature of 8$0^{\circ}C$. Also magnetic characteristics was found to be most excellent at the pH of 9 and the temperature of 7$0^{\circ}C$, resulting in the coercive force of 870Oe and the squareness of 0.78. At this condition, the contents of P was 2.54% and the thickness of the film was 0.216$\mu\textrm{m}$. For crystal orientation, we could not observe fcc for $\beta$-Co. On the other hand, (1010), (0002), (1011) orientation of hcp for $\alpha$-Co was observed. We could confirm the formation of longitudinal magnetization from dominant (1010) and (1011) orientation of Co-P alloy. For Co-W-P alloy thin film, coercive force was 500Oe and squareness was 0.6. For crystal orientation, (0002) orientation of $\alpha$-Co was dominatly found. Then we could confirm the formation of perpendicular magnetization. The content of P was constant at 0.8$\pm$0.2% and the content of W increased as the concentration of Na$_2$WO$_4$increased. When the concentration of Na$_2$WO$_4$was 0.1mol/L, the composition of W was 20%. We observed the changes of magnetic characteristics and microstructure of thin film depositions of Co-W-P by the heat treatment. For heat treatment, the temperature was increased step by step to 10$0^{\circ}C$, 20$0^{\circ}C$, 30$0^{\circ}C$, and 40$0^{\circ}C$ and it took 1 hour at each step in the reductive condition of hydrogen gas. By the heat treatment, flatness of surface was improved, but there were no changes on the magnetic characteristics and the microstructures.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.305-305
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• 2012

빗각 증착은 입사 증기가 기판과 평행하게 입사하지 않고 기울여져 입사하는 코팅 방법으로 박막의 조직을 다양한 형태로 제어할 수 있다. 사전 연구결과에서 빗각으로 코팅된 알루미늄(Al) 박막의 경우 빗각으로 코팅되지 않은 Al 박막보다 반사율, 표면조도, 내식성이 향상되는 결과를 얻었다. 본 연구에서는 빗각 증착과 Al 박막의 Si 함유량이 반사율, 내열, 내식성에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 마그네트론 스퍼터링으로 Al과 Al-Si 합금(Al-3 wt%Si, Al-10wt%Si)을 코팅하였다. 기판은 실리콘 웨이퍼와 염수분무시험을 위해 냉간압연강판을 사용하였으며 기판은 진공용기에 장착하기 전 알코올과 아세톤으로 초음파 세척 후 진공용기에서 글로우 방전을 이용하여 청정을 실시하였다. 기판 청정이 끝나면 기판을 $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$의 다양한 빗각으로 고정시켜 다층의 Al과 Al-Si 합금 박막을 코팅하였다. 박막의 조직을 관찰하기 위해 전자현미경을 사용하였으며 Al과 Al-Si 박막이 코팅된 냉간압연강판의 부식 특성을 평가하기 위해서 염수분무시험을 실시하였다. 박막의 치밀도 측정을 위해 Ferroxyl 시험을 실시하여 철과 Ferroxyl 용액이 반응하여 발생하는 파란 반점으로 기공도를 평가하였다. 박막의 내열성 평가를 위해서 대기 전기로를 이용하여 $450^{\circ}C$, $500^{\circ}C$에서 각각 4시간과 8시간 동안 열처리를 실시하여 시편 표면의 색상 변화를 분광광도계와 색차계로 관찰하였다. Al 박막의 Si 함량이 증가할수록 박막의 조직이 치밀해지고 내부식성이 향상되었다. Si이 10 wt% 함유된 박막은$500^{\circ}C$로 8시간 열처리한 후에도 열처리하지 않은 시편과 광택도 비교에서 변화가 크지 않았다. 빗각 $30^{\circ}$에서 코팅한 Si 함량 10 wt%인 박막이 우수한 반사율을 보였으며 염수분무시험에서 216시간이 경과한 후에 적청이 발생하여 우수한 내부식성을 보였다. 따라서 코팅층의 우수한 내부식성과 내열성, 높은 반사율은 다양한 산업분야에 적용이 가능한 우수한 표면처리 소재를 확보할 수 있을 것이라 판단된다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.27 no.5
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• pp.229-234
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• 2017

In this study, TiAl alloy was fabricated by a centrifugal casting method for turbo charge of automotive. Optimum conditions for defectless morphology using various ceramic mold were investigated. The crystal structure, microstructure, and chemical composition of the TiAl prepared by centrifugal casting were studied by X-ray diffractometer (XRD), optical microscopy (OM), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS), microvickers hardness analyzer (HV). Two kinds of dendrite structures were observed with 4-fold and 6-fold symmetries. The FE-SEM, EDS and HV examinations of the as-cast TiAl showed that the thickness of the oxide layer (${\alpha}$-case) was typically less than $50{\mu}m$.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.17 no.3
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• pp.71-77
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• 2010

Mg alloys have been used in automobile industry, aerospace, mobile phone and computer parts owing to low density. However, they have a restricted application because of low mechanical and poor corrosion properties. Thus, improved surface treatments are required to produce protective films. Environmental friendly Plasma Electrolytic Oxidation(PEO) was used to produce protective films on magnesium alloys. PEO process is combined electrochemical oxidation with plasma treatment in the aqueous solution. In this study, the effects of applied voltage and applied current on the surface morphologies were investigated. Also, the effects of Direct Current(DC) and Pulse Current(PC) were compared. PC and constant current control gave the dense coating on the Mg alloy. The potentiodynamic polarization tests were carried out for the analysis of corrosion properties of specimens. The surface hardness was 5 times higher than that of untreated AZ91D.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.118-118
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• 2009

자동차의 경량화, 안전성 그리고 내식성 향상을 위하여 고강도 강판 및 도금 강판의 적용이 증가하면서 자동차 산업의 많은 부분에서 적용되는 저항 점용접에서도 고강도 강판과 도금강판의 적용이 증가하는 추세이다. 이에 따라 고강도 강판과 도금 강판의 낮은 용접성을 개선하기 위하여 기존의 단상 AC 용접기에서 전류 파형의 형태를 개선한 인버터 DC 용접기가 차체 조립라인에서 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 고강도 강판의 저항 점용접의 연속타점 시 단상 AC용접기와 인버터 DC용접기의 전극의 연속타점 수명의 차이를 비교하고 분석하기 위해 590MPa 급 전기아연도금강판을 이용하여 AWS 규격에 연속타점실험을 기준으로 단상 AC 와 인버터 DC 용접기의 연속타점 실험을 실시하였다. 연속타점실험 중에 전극의 형상관찰을 위해 100타점 간격으로 carbon paper를 이용해 전극 직경 변화를 관찰 하였으며, 100 타점간격으로 동저항을 측정하고 인장 전단 시편과 Peel test 시편을 제작하여 연속타점 시 단상 AC와 인버터 DC 용접기의 저항 점용접 연속타점 수명을 비교 분석하였다. 그리고 연속타점 실험 후 사용된 전극의 표면과 단면 형상을 각각 OM, SEM, EDX로 분석하여 전극 표면의 Zn과 합금화 된 전극의 합금층을 분석하였다. 그 결과 590MPa급 전기아연도금강판의 저항 점용점 연속타점 수명평가에서 인버터 DC 용접기가 단상 AC 용접기보다 200타점 더 우수한 연속타점 수명을 보유하였다. 특히 인장강도 기준 측면에서는 인버터 DC 용접기의 전극 연속타점수명은 매우 우수하다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.349-349
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• 2011

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 인공관절의 수명을 결정하게 되는데, 헤드 부분에 메탈소재와 라이너 부분에 고분자 소재를 사용하는 MOP(metal on polymer) 구조의 인공관절은 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재 시술의 주요 원인이 되고 있다. 현재 인공관절의 수명을 늘리기 위해 DLC, ZrO, TiN 등의 높은 경도 값을 갖는 박막을 금속헤드 위에 증착하여 상대재인 인공관절용 고분자 소재의 마모량을 줄이고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PIII&D(Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재에 질소 이온을 주입 한 후 NbN 박막을 증착하여 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)의 마모량을 줄이고자 하였다. NbN 박막의 특성을 평가하기 위해 XRD, XPS, AFM 등의 분석을 수행하였으며, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 측정하기 위해 Pin-on-disk tribometer를 이용하여 마모 실험을 진행하였다. 마모 실험 결과, NbN 박막을 단순 증착한 경우, 현재 인공관절용 헤드(Head) 소재로 가장 널리 사용되고 있는 Co-Cr-Mo 합금에 비하여, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 약 20% 감소시키는 것을 알 수 있었다. 또한, Co-Cr-Mo 합금 소재에 질소 이온주입을 하여 표면을 개질한 후, NbN 박막을 증착한 경우, 마모량이 최대 50%까지 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

• Analytical Science and Technology
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• v.7 no.4
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• pp.527-540
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• 1994

The surface microstructure modification by $N^+ion$ implantation into 7050A1 alloy was investigated. Ion implantation method is to implant physically accelerated ions to the surface of a substrate. High doses of nitrogen($5{\times}10^{15}ions/cm^2$, $5{\times}10^{17}ions/cm^2$, $8{\times}10^{17}ions/cm^2$) were implanted into 7050A1 alloy using accelerating voltage of 100KeV and current density of $23.1{\mu}A/cm^2$. The implanted layers were characterized by EPMA, AES, XRD, and TEM. The experimental results were compared with computer simulation data. The results showed that AlN was formed from the surface to $4000{\AA}$ depth with Gaussian distribution and the damage region was also observed. This surface modification by $N^+ion$ implantation increased the microhardness of 7050A1 alloy surface.

• Resources Recycling
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• v.29 no.1
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• pp.70-80
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• 2020

This study investigates the effect of flux type and mixing ratio on efficiency in aluminum can scrap recycling using induction furnace. The removal of surface coating layer of aluminum can scrap was possible through heat treatment at about 500 ℃ for about 30 min. The temperature for the melting process was set to be slightly above the melting temperature of the aluminium can scrap. The molten metal treatment was performed with different types of flux and mixing ratio. As a result, The optimum efficiency of Al recovery ratio was revealed when the process was performed with at least 3 wt.% of the flux (Salt and MgCl₂ mixture of ratio 70:30) at 750 ℃. The mechanical property of the recovered Al alloy showed that the tensile strength is about 249 MPa and elongation is about 14 %. This result was found to be similar to the mechanical property of the virgin Al 5083 alloy.