• 제목/요약/키워드: Al-Nb-Zr

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국내에 분포하는 화산암류중 금의 분포특징에 관한 연구 (Distribution Characteristics of Gold in the Volcanic Rocks, Korea)

  • 윤정한;오근창
    • 자원환경지질
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    • 제29권3호
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    • pp.257-267
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    • 1996
  • One hundred of thirty volcanic rocks col1ected from the Jeju island, Jeongog, Guryongpo and other areas were analyzed for major elements and trace elements with Au by inductively coupled argon plasma and graphite furnace atomic absorptiom spectrometry. The Au content is the highest values (0.2~43.4 ppb, average; 10.34 ppb) from the Jeju island volcanic rocks and the lowest (0.5~11.0 ppb, average; 1.23 ppb) from the Guryongpo volcanic area. The content of Au tends to be higher in the Quarternary volcanic rocks than Tertiary or Cretaceous volcanic rocks. The Au content of the calc alkali volcanic rocks tends to increase from mafic to felsic volcanic rocks, but that of the alkalic volcanic rocks tends to increase from felsic to mafic volcanic rocks. The Au content of the volcanic rocks collected from the Jeju island shows the highest values in the feldspar olivine basalts. Elements or oxides which have positive or negative correlations with Au are Ag, Mo, Rb, V, Y, $K_2O$, MgO and $SiO_2$, but other elements analyzed are not shown correlations with Au. It has a tendency to show that samples from the Jeju with 5 ppb gold and more are plotted in the non-Dupal area and those with less than 5 ppb gold in the Dupal area, while those from the Jeongog with 5 ppb gold and more are plotted in the Dupal area and those with less than 5 ppb gold in the non-Dupal area, in the Ba/Nb-La/Nb, Zr/Nb-Ba/Nb diagrams. It shows that samples from the Jeju and Guryongpo with high gold content are plotted in the within-plate, while those with low gold content are plotted in the arc-related area, and those from the Jeongog are scattered in the $TiO_2-Al_2O_3$, $Zr/A1_2O_3-TiO_2/Al_2O_3$ diagrams.

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삼광 금-은 광상에서 산출되는 함 티타늄 광물들의 산상 및 화학조성 (Occurrence and Chemical Composition of Ti-bearing Minerals from Samgwang Au-ag Deposit, Republic of Korea)

  • 유봉철
    • 광물과 암석
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    • 제33권3호
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    • pp.195-214
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    • 2020
  • 삼광 금-은 광상은 과거 한국에서 가장 큰 금-은 광상들 중의 하나였다. 이 광상은 선캠브리아기의 변성퇴적암류내에 발달된 열극대를 충진한 8개조의 석영맥으로 구성된 조산형 금-은 광상이다. 이 광상에서 함 티타늄 광물로는 설석, 티탄철석 및 금홍석이며 설석과 티탄철석은 모암에서만 산출되나 금홍석은 모암과 엽리상 석영맥에서 산출된다. 이들 광물들은 모암에선 흑운모, 백운모, 녹니석, 백색운모, 모나자이트, 저어콘 및 인회석과 엽리상 석영맥에선 백색운모, 녹니석 및 유비철석 등과 함께 산출된다. 설석은 최대 3.94 wt.% (Al2O3), 0.49 wt.% (FeO), 0.52 wt.% (Nb2O5), 0.46 wt.% (Y2O3) 및 0.43 wt.% (V2O5) 값을 갖는다. 이 설석은 0.06~0.14 (Fe/Al 비) 값으로 변성기원의 설석이고 XAl (=Al/Al+Fe3++Ti) 값이 0.06~0.15 값으로 저 함량 알루미늄 설석에 해당된다. 티탄철석은 최대 0.07 wt.% (ZrO2), 0.12 wt.% (HfO2), 0.26 wt.% (Nb2O5), 0.04 wt.% (Sb2O5), 0.13 wt.% (Ta2O5), 2.62 wt.% (As2O5), 0.29 wt.% (V2O5), 0.12 wt.% (Al2O3), 1.59 wt.% (ZnO)로써 As2O5 함량이 높게 산출된다. 금홍석의 화학조성은 모암과 엽리상 석영맥에서 각각 최대 0.35 wt.%, 0.65 wt.% (HfO2), 2.52 wt.%, 0.19 wt.% (WO3), 1.28 wt.%, 1.71 wt.% (Nb2O3), 0.03 wt.%, 0.07 wt.% (Sb2O3), 0.28 wt.%, 0.21 wt.% (As2O5), 0.68 wt.%, 0.70 wt.% (V2O3), 0.48 wt.%, 0.59 wt.% (Cr2O3), 0.70 wt.%, 1.90 wt.% (Al2O3), 4.76 wt.%, 3.17 wt.% (FeO)로써 엽리상 석영맥의 금홍석에서 HfO2, Nb2O3, As2O5, Cr2O3, Al2O3 및 FeO 원소들의 함량이 모암의 금홍석보다 높지만 WO3 원소의 함량은 낮다. 이 미량원소들은 모암의 금홍석[(Fe3+, Al3+, Cr3+) + Hf4++(W5+, As5+, Nb5+) ⟵⟶; 2Ti4++ V4+, 2Fe2++(Al3+, Cr3+) + Hf4++(W5+, As5+, Nb5+) ⟵⟶ 2Ti4++2V4+], 엽리상 석영맥의 금홍석 [(Fe3+, Al3+) + As5+ ⟵⟶ Ti4++ V4+, (Fe3+, Al3+) + As5+ ⟵⟶ Ti4++Hf4+, 4(Fe3+, Al3+) ⟵⟶ Ti4++(W5+, Nb5+) + Cr3+]로써 치환관계가 있었다. 이들 자료를 근거로, 모암내 산출되는 설석, 티탄철석 및 금홍석은 광역변성작용 동안 모암광물들의 변질 시 광물내 존재했던 W5+, Nb5+, As5+, Hf4+, V4+, Cr3+, Al3+, Fe3+, Fe2+ 등과 같은 양이온들의 재 용해 및 농집에 의해 형성되었다. 그후 계속된 연성전단 시 엽리상 석영맥내 금홍석은 열수 용액의 유입에 따른 백색운모와 녹니석의 모암변질작용에 의한 양이온들의 재 용해 및 재 농집과 더불어 초기에 형성된 설석, 티탄철석 및 금홍석과의 반응에 의해 기존에 이들 광물내에 존재하였던 Nb5+, As5+, Hf4+, Cr3+, Al3+, Fe3+, Fe2+과 같은 양이온들의 재농집에 의해 형성된 것으로 생각된다.

t-ZrO$_2$/Al$_2$O$_3$복합체 상 안정성에 대한 Eu$_2$O$_3$첨가 효과 (Effect of EuO$_3$addition on hydrothermal stability of t-ZrO$_2$/Al$_2$O$_3$composites)

  • 이득용;김대준;최성갑;이명현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.233-238
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    • 2000
  • 생체적합성과 상 안정성이 우수한 t-$ZrO_2/Al_2O_3$복합체에 $Eu_2O_3$을 0~4 mol%첨가한 복합체를 $1600^{\circ}C$ 온도에서 1 시간 소결하여 상 안정성, 색상변화, 기계적 특성을 조사하였다. $180^{\circ}C$, 3.5MPa의 수증기 압력 하에서 20시간 열처리 후 X-선 회절법으로 관찰한 결과 $Eu_2O_3$가 첨가된 (Y,Nb,Eu)-TZP/$Al_2O_3$복합체는 우수한 상 안정성이 유지되었다. $Eu_2O_3$의 양이 증가함에 따라 백색계통의 상아색에서 미색의 핑크색으로 서서히 변화하였다 $Eu_2O_3$가 3 mol%까지 첨가된 복합체의 경우 620MPa, 7.6MPa.$m^{1/2}$ 이상의 강도와 인성값이 관찰되었다.

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제주도 산방산 용암돔(Lava Dome)의 구성암석에 대한 화산암석학적 연구 (Petrology of the Sanbangsan Lava Dome, Jeju Volcanic Field)

  • 윤성효
    • 암석학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.307-317
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    • 2019
  • 제주도 남서부에 위치하는 산방산 용암돔에 대하여 암석학적 연구를 수행하였다. 산방산 용암돔의 형태를 용암분출 방식에 따라 분류하면, 화구내의 하부로부터 상부로 계속적인 마그마 주입에 의하여 서서히 밀면서 상승 팽창한 '내부 기원형'에 해당하며, 용암돔 외곽부에 발달하는 테일러스 에이프런은 대부분 침식 제거되고 그 내부의 용암류의 냉각에 의한 수직절리가 발달하고 있는 '낮은 용암돔형'에 해당한다. 산방산을 구성하는 암석을 화산암 TAS 분류도에 적용하여 분류하면, Cox et al.(1979) 분류도에서 일부 벤모리아이트 영역에 도시되나 대부분이 조면암의 영역에 도시되며, 최근 사용하는 Le Maitre et al.(2002)의 분류도와 Zr/TiO2-Nb/Y 분류도에서는 모두 조면암의 영역에 도시된다. 그러므로 산방산 용암돔을 구성하는 암석을 '조면암질 안산암'이라고 설명한 표현은 마땅히 '조면암'으로 수정되어야 할 것이다. 산방산 용암돔을 구성하는 화산암은 노옴 석영을 함유하는 조면암으로 SiO2 59.75-63.46 wt.%의 범위에서 일정한 분화 경향을 보인다.

Zr-based 비정질 합금의 비정질 특성에 미치는 Sn의 영향 (The Effect of Sn on the Glass Formation Ability of the Zr-based Amorphous Alloy)

  • 이병철;박흥일;박봉규;김성규
    • 한국주조공학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.49-53
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    • 2014
  • In commercial Zr-Nb-Cu-Ni-Al amorphous alloys, expensive element, Zr, was substituted to Sn which was cheaper one, and then, glass forming ability, compressive strength and hardness of them were estimated. Even though the Sn was added up to 1.5%, resulting phase was not changed to the crystalline form. It was confirmed by X-ray diffraction and thermal analyses. In the X-ray profiles, there were no peaks for crystalline phases and typical halo pattern for amorphous phase was appeared at the diffraction angle of $35^{\circ}{\sim}45^{\circ}$. Thermal analyses also showed that the Sn modified alloys were corresponded to the amorphous standards where ${\delta}T$(= Tx - Tg) and Trg(= Tg/Tm) affecting to the amorphous forming ability were more than 50K and 0.60 respectively. Compressive strengths were 1.77 GPa, 1.63 GPa, 1.65 GPa and 1.77 GPa for 0%Sn, 0.5%Sn, 1.0%Sn and 1.5%Sn respectively. Hardnesses of the Sn modified alloys were decreased from 752 Hv to 702 Hv in 1.0%Sn and recovered to 746 Hv in 1.5%Sn.

Dental Implant 금속재료의 성분차이에 따른 세포독성에 관한 연구 (A STUDY ON CYTOTOXICITY OF THE NEW TITANIUM ALLOYS FOR DENTAL IMPLANT MATERIAL)

  • 김태인;한준현;이인석;이규환;신명철;최부병
    • 대한치과보철학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.675-686
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    • 1996
  • Today, dental implants are an acceptable alternative, capable of providing bone-anchored fixed prostheses for improved quality of life and self esteem for many patients. Research advances in dental implantology have led to the development of several different types of materials, and it is anticipated that continued research will likewise lead to advanced dental implant materials. Currently used pure titanium has relatively low hardness and strength which possibly limits its ability to resist the functional loads as a dental implant. Ti-6Al-4V also has potential problems such as corrosion resistance, bone biocompatibility etc. The carefully selected Zr, Nb, Ta, Pd, In constituents could improve mechanical strength, corrosion resistance, and biocompatibility compared to that of currently used implant metals. On the basis of the totality of the data from our study, it can be concluded that new titanium alloys containing Zr, Nb, Ta, Pd, In are able to provide improved mechanical properties, corrosion resistance and biocompatibility to warrant further investigation of it's potential as new biomaterials for dental implants.

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충주 어래산 일대에서 산출하는 희토류 광물의 광물학적 및 광물화학적 특성 (Mineralogy and Mineral-chemistry of REE Minerals Occurring at Mountain Eorae, Chungju)

  • 유병운;이길재;고상모
    • 자원환경지질
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    • 제45권6호
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    • pp.643-659
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    • 2012
  • 충주 지역은 소위 옥천층군에 해당되는 계명산층이 분포하며, 계명산층내에는 변성화산암 모암과 페그마타이트 모암의 희토류 광체가 배태한다. 변성화산암 모암의 희토류 광체를 구성하는 희토류광물은 갈렴석, 저어콘, 인회석, 스핀이 산출하나 갈렴석이 가장 우세하게 산출한다. 페그마타이트 모암의 희토류 광체를 구성하는 희토류 광물은 퍼구소나이트, 카르나수르타이트, 저어콘, 토륨석이 산출하나 퍼구소나이트가 가장 우세하다. 변성화산암에서 산출하는 갈렴석의 화학식은 (Ca, Y, REE, Th)$_{2.095}$(Mg, Al, Ti, Mn, $Fe^{3+})_{2.770}(SiO_4)_{2.975}(OH)$로서 TREO 23.89-29.12 wt%, $La_2O_3$ 4.71-9.92 wt%, $Ce_2O_3$ 11.30-14.33 wt%, $Y_2O_3$ 0.11-0.29 wt%, $ThO_2$ 0.12-0.94 wt% 이다. A(2) 사이트 에서 $Ca^{2+}$$REE^{3+}$, M(2) 사이트에서 $Al^{3+}$$Fe^{2+}$의 치환이 일어나는데 이는 갈렴석의 화학조성에 밀접한 관련을 갖는 특징이고, Fe의 함량이 일반 갈렴석보다 높은 Ce 계열의 Ferriallanite에 해당된다. 이는 모암인 계명산층을 주로 구성하는 변성화산암(변성조면암)의 원암이 Fe이 풍부한 함철층이기 때문인 것으로 판단된다. 페그마타이트 모암에서 가장 우세하게 산출하는 퍼구소나이트의 화학조성은 A 사이트에서 Y-REE, Y-Th 치환이 우세하게 일어났으며, B 사이트에서는 Nb-Ta-Ti의 치환이 주로 초래되었으며, 계산된 화학식은 $YNbO_4$ 이다. 또한 $Y_2O_3$$Nb_2O_5$만의 비율로 상관도를 확인 한 결과 연구지역에서 산출되는 퍼구소나이트는 Y과 Nb의 이상적인 비율인 1:1 비율과 달리 1:1.5의 비율을 나타내고 있으며, Nb의 함량이 Y 함량보다 높으며, Y 사이트 즉, A 사이트에서 희토류 원소의 치환이 활발하게 초래되었다. 페그마타이트에서 산출하는 카르나수르타이트는 REE 및 Th를 치환하는 조성은 각각 $Ce_2O_3$ 9.16-22.88 wt%, $La_2O_3$ 2.15-9.16 wt%, $ThO_2$ 0.44-10.8 wt%, 화학조성으로 계산된 구조식은 (Y, REE, Th, K, Na, Ca)$_{1.478}$(Ti, Nb)$_{1.304}$(Mg, Al, Mn, $Fe^{+3})_{0.988}$(Si, P)$_{1.431}O_7(OH)_4{\cdot}3H_2O$이다. 870-860 Ma 인 초기 원생대에 로디니아 대륙의 분열기로서 한반도에서 A-1형 화산활동이 초래되어 철, 희토류원소 및 고장력원소(Nb, Zr, Y 등)가 풍부한 변성화산암으로 주로 구성되는 계명산층을 형성 시켰다면 갈렴석은 모암이 형성될 당시 알카리 화산암에서 정출되었거나 변성작용이 초래된 고생대 말(300-280 Ma, Cho et al., 2002) 광역변성작용에 의해 형성 되었을 가능성이 높다. 희토류를 함유하는 페그마타이트에서 산출하는 저어콘 연대가 190 Ma 인 것은 쥬라기에 충주지역에서 광범위하게 초래된 화강암 정치활동과 관련된 가능성이 크다. 따라서 충주지역 계명산층 내 배태된 희토류 광체는 인접한 지역에 배태되어 있지만 매우 차별적 희토류 광화작용이 초래 되어 희토류광물조성과 광체의 산상이 차별적으로 나타나는 것으로 해석된다.

Si and Mg Coatings on the Hydroxyapatite Film Formed Ti-29Nb-xHf Alloys by Plasma Electrolyte Oxidation

  • Park, Seon-Yeong;Choe, Han-Cheol
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.152-152
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    • 2017
  • Titanium and its alloys have been widely used for biomedical applications. However, the use of the Ti-6Al-4V alloy in biomaterial is then a subject of controversy because aluminum ions and vanadium oxide have potential detrimental influence on the human body due to vanadium and aluminum. Hence, recent works showed that the synthesis of new Ti-based alloys for implant application involves more biocompatible metallic alloying element,such as, Nb, Hf, Zr and Mo. In particular, Nb and Hf are one of the most effective Ti ${\beta}$-stabilizer and reducing the elastic modulus. Plasma electrolyte oxidation (PEO) is known as excellent method in the biocompatibility of biomaterial due to quickly coating time and controlled coating condition. The anodized oxide layer and diameter modulation of Ti alloys can be obtained function of improvement of cell adhesion. Silicon (Si) and magnesium (Mg) has a beneficial effect on bone. Si in particular has been found to be essential for normal bone and cartilage growth and development. In vitro studies have shown that Mg plays very important roles in essential for normal growth and metabolism of skeletal tissue in vertebrates and can be detected as minor constituents in teeth and bone. Therefore, in this study, Si and Mg coatings on the hydroxyapatite film formed Ti-29Nb-xHf alloys by plasma electrolyte oxidation has been investigated using several experimental techniques. Ti-29Nb-xHf (x= 0, 3, 7 and 15wt%, mass fraction) alloys were prepared Ti-29Nb-xHf alloys of containing Hf up from 0 wt% to 15 wt% were melted by using a vacuum furnace. Ti-29Nb-xHf alloys were homogenized for 2 hr at $1050^{\circ}C$. The electrolyte was Si and Mg ions containing calcium acetate monohydrate + calcium glycerophosphate at room temperature. The microstructure, phase and composition of Si and Mg coated oxide surface of Ti-29Nb-xHf alloys were examined by FE-SEM, EDS, and XRD.

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균일침전시 여러 가지 금속염화물들을 첨가하여 제조된 TiO2 나노 분말들의 광산화 능력 평가 (Characterizations of Photo-Oxidative Abilities of Nanostructured TiO2 Powders Prepared with Additions of Various Metal-Chlorides during Homogeneous Precipitation)

  • 황두선;이남희;이희균;김선재
    • 한국재료학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.293-299
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    • 2004
  • Transition metal ions doped $TiO_2$ nanostructured powders were prepared with simply heating aqueous $TiOCl_2$ solutions, contained various metal ions (Ni, Al, Fe, Zr, and Nb) of 1.47 mol% added as metal-chlorides, at $100^{\circ}C$ for 4 hrs by homogeneous precipitation process under suppressing conditions of water vaporization. The characterizations for prepared $TiO_2$ powders were carried out to observe doping of metal ions, their concentrations and microstructures using XRD, UV-VIS (DRS), XPS, SEM, TEM and ICP. Also, photo-oxidative abilities were evaluated by decomposition of 4-chlorophenol (4CP) under ultraviolet light irradiations. No secondary oxide phases were formed in all the $VTiO_2$ powders, showing doping with various transition metal ions. When adding ions ($Ni^{2+}$ or$ Al^{3+ }$ and $Zr^{4+}$ ) having valance states or ionic radii greatly different from those of $Ti^{4+}$ , the $TiO_2$ powders of mixed anatase and rutile phases were formed, whereas in the case of additions of $^Fe{3+ }$ and $Nb^{ 5+}$ as well as no addition of metal ion the powders with pure rutile phase alone were formed. Among the prepared $TiO_2$ powders, Ni$^{2+}$ doped $TiO_2$ powders, containing a small amount of anatase phase, showed excellent photo-oxidative ability in 4CP decomposition because of relative decreases in electron-hole recombination and poisoning of $TiO_2$ surface during the photoreaction.n.