• 자원리싸이클링
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• 제7권5호
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• pp.52-57
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• 1998

현재 구조용 합금으로는 최경량화인 Mg-Li-Al합금의 내식성에 미치는 Si의 영향을 전기화학적 분극시험에 의하여 조사하였다. 전기화학적 분극시험은 ${KH}_{2}{PO}_{5}$·NaOH 완충용액으로 pH7로 고정한 0.03% NaCl 전해액에서 Mg-Li-Al(A4)합금과 Mg-Li-Al에 Si을 0.48 wt% 첨가한 (S5)합금에 대하여 전류밀도에 따른 전위의 변화를 측정하였다. 실험 결과 미량의 Si를 첨가한 Mg-Li-Al-Si 합금의 경우가 Si을 첨가하지 않은 Mg-Li-Al 합금의 경우보다 부식속도가 증가하였으며, 부식생성물의 분포범위도 넓었고 생성량도 많았다. 이러한 실험결과를 고려해 볼 때, Mg-Li-Al 합금에 미량이지만 Sidl 첨가됨으로써 Mg-Li-Al 합금의 내식성이 감소된다고 판단된다. 따라서 강도특성이 향상을 목적으로 첨가하는 Si의 첨가량에 대해서는 적절한 양의 조정이 필요하다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1991년도 제14회 학술강연회초록집
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• pp.34-37
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• 1991

Al계 베어링합금은 소착저항력등의 베어링특성이 우수하여 최근에 자동차의 엔진부품에 많이 사용되고 있다. Al계 베어링합금으로는 Al-Sn계, Al-Pb계, Al-Si계 합금이 개발되어 사용되어 왔다. Al-Si계 합금은 높은 강도, 우수한 부식성, 주조성이 향상되는 장점등을 갖고 있다. 또한 Al-Pb계 합금은 Pb가 고체윤활제로 작용하여 소착저항성이 높으며 가격도 저렴한 장점을 갖고 있다. Al과 Pb는 용융상태에서 넓은 용융간극을 갖어 중력편석을 일으키기 때문에 일반적인 주조방법으로 Al계 베어링합금을 제조할 수없다. 또한 Al에 Si이 첨가됨에 따라 높은 경도등의 기계적성질의 향상이 얻어지지만 Al 기지에 Si의 함량이 증가할 수록 편석이 심해져 조대한 Si-rich상이 미세조직에 존재하여 합금이 취약해지는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 Al 기지에 Pb의 중력편석을 최소화하고 Al 기지에 조대한 Si-rich상이 생성되는 것을 막기 위하여 Al과 Pb가 공존하는 온도구역에서 높은 교반속도로 용탕을 강제교반하여 액상에서 Pb와 Si을 미세하게 분산시킨 후 수냉되는 동주형에서 급속응고시켜 Pb와 Si-rich 상이 균일하게 분포된 Al계 베어링합금을 제조하였다. 본 연구에서는 Pb의 양을 0%에서 35%까지 변화시켰으며, Si의 양을 0%에서 20%까지 변화시켜서 베어링합금을 제조하였으며, 강제교반속도는 500rpm에서 2500rpm 까지 변화시켜 베어링합금을 제조하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제41권6호
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• pp.528-534
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• 2021

본 연구는 Al-Mg-Si 합금에서 Cu가 첨가 후 자연시효와 인공시효에 따른 제2상 석출 반응이 합금의 열확산도 및 경도에 미치는 영향을 연구하였다. 연구에 사용된 Al-0.4Mg-0.2Si 합금과 Cu를 0.6 wt%, 1.0wt% 추가한 Al-Mg-Si-Cu 합금을 각각 중력 주조로 제작하고 열확산도 경도를 측정하고 석출 반응을 확인하기 위해 열량 분석을 실시 하였다. Al-Mg-Si 합금에 첨가된 Cu는 Q'상 및 θ'상과 같은 강화상 형성에 참여하여 합금의 경도와 고온 열확산도를 향상시켰다. 한편, 자연시효 시간 증가는 Al-Mg-Si-Cu 합금의 열확산도에는 큰 영향을 미치지 않았으나, 경도를 하락시키는 것으로 확인되었다.

• 한국주조공학회지
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• 제42권5호
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• pp.273-281
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• 2022

Al-Cu-Si 3원계 공정합금의 응고거동과 미세조직 변화를 이해하기 위해서, 금형 예열온도를 달리하여 Al-Cu-Si 3원계 공정합금의 미세조직 변화를 관찰하였다. 금형 예열온도가 500℃일 때, 초정 Si과 덴드라이트 형상의 Al2Cu상이 관찰되며, 이후 (α-Al+Al2Cu)의 2원계 공정상이 관찰된다. 금형 예열온도가 300℃일 때 미제조직은 금형 예열온도가 500℃일 때와 유사하나 (α-Al+Al2Cu+Si)의 3원계 공정상이 관찰되는 영역과 관찰되지 않는 영역이 나타난다. 금형 예열온도가 150℃인 경우에는 미세조직이 (α-Al+Al2Cu)의 2원계 공정상과 (α-Al+Al2Cu+Si)의 3원계 공정상이 관찰되는 Bimodal 구조를 나타낸다. 금형 예열온도를 달리 하였을 때 가장 큰 변화를 나타내는 상은 Si상이며, 임계냉각속도를 지나면 (α-Al+Al2Cu+Si)의 3원계 공정상이 형성되는 순간에 빠른 냉각에 의한 Si의 성장이 억제되면 Cooperative 성장을 하기 때문에 Al, Cu의 성장도 함께 억제된다. 서로 다른 합금설계 전산모사 프로그램을 통해 Al-27wt%Cu-5wt%Si의 3원계 공정 합금을 분석한 결과, 합금설계 전산모사 프로그램에 따라 결과의 차이가 발생하며, 전산모사의 신뢰성을 높이기 위해서는 실제 주조를 통한 미세조직 분석이 수반되어야 한다.

• 한국재료학회지
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• 제10권12호
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• pp.793-798
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• 2000

석출경화형 6061Al기지합금과 SiC입자크기를 0.7$\mu\textrm{m}$ 및 7.0$\mu\textrm{m}$로 변화시켜 강화한 SiCp/6061Al 합금복합재료의 시효 거동을 경도측정, DSC 시험 및 TEM관찰을 통하여 조사하였다. 17$0^{\circ}C$에서 등온시효시 6061Al기지합금에 비하여 복합화한 0.7$\mu\textrm{m}$SiCp/6061Al합금복합재료 및 7.0$\mu\textrm{m}$SiCP/6061Al합금복합재료에서 최고경도에 도달하는 시간이 짧았으며, 또한 강화재의 크기가 큰 7.0$\mu\textrm{m}$SiCp/6061Al합금복합재료에서 시효촉진이 보다 크게 나타났다. 이것은 복합화 및 SiC입자크기 증가에 따른 전위 밀도 상승에 기인한다. 6061Al기지합금 및 복합재료에서 최고시효처리시의 주강화상은 봉상의 중간상 $\beta$(Mg$_2$Si)이며,$\beta$상 생성의 활성화에너지는 복합화 및 SiG입자크기의 증가에 따라 감소되었다

• 한국주조공학회지
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• 제41권5호
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• pp.419-433
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• 2021

Al-Si-Cu 합금은 구리 첨가에 따른 석출경화로 경도와 강도가 현저하게 강한 합금을 생성하는 장점이 있습니다. 그러나 구리를 첨가하면 Al-Si-Cu 합금의 응고 범위가 확장되고 합금은 응고 중에 발생하는 가장 흔하고 심각한 파단 현상 중 하나 열간 균열이 발생하기 쉽습니다. 합금의 열간 균열 특성에 대한 기존의 평가 방법은 이 특성에 대한 정량적 데이터를 제공하지 않는 상대적이고 정성적인 분석 방법입니다. 이 연구에서 Al-Si-Cu 주조 합금의 열간 균열 특성에 대한 더 신뢰할 수있는 정량 데이터를 얻기 위해 Instone et. al 이 개발 한 장치를 부분적으로 수정되었습니다. Cu 원소의 영향을 평가하기 위해 Al-Si-Cu 계 합금에서 4 가지 수준의 Cu 함량을 (0.5, 1.0, 3.0, 5.0) wt. %로 설정하고 각 합금에 대해 열간 균열 특성을 평가했습니다. Cu 함량이 증가함에 따라 열간 균열 강도는 (2.26, 1.53, 1.18, 1.04) MPa)로 감소했습니다. 열간 균열이 발생하는 시점, Cu 함량이 증가함에 따라 고액 공존 범위가 증가하여 동일 온도에서 해당 고상율 및 응고 속도가 감소하였다. 파단면의 형태는 수상 돌기에서 잔류 액상으로 덮인 수상 돌기로 바뀌었고, 열간 균열 발생 인근에서 CuAl₂ 상이 관찰되었다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1993년도 춘계학술대회 및 공장견학
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• pp.54-58
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• 1993

Cu, Si, Mg, Ca, Cd, Sn, Pb등이 첨가되는 Al계 bearing 합금은 베어링 특성이 우수하여 최근 자동차드의 엔진 부품용 베어링소재로 많이 사용되어지고 있다. 합금원소 Si는 합금의 경도를 향상시키며 Si-rich한 경한 입자를 생성시켜 소착저항력(antiseizure)을 향상시키며 또한 합금의 주조성도 향상시켜 내마모성이 요구되는 Al계 베어링 합금에 주합금원소로 첨가된다. 본 연구에서는 강제죠반법과 급냉응고법을 이용하여 Al-Pb-Gu계와 Al-Si-Gu-Pb계 베어링합금을 제조하였다. 베어링합금이 급냉응고법으로 제조되었기 때문에 합금의 기지에는 Cu가 과포된 상태로 존재하여 석출경화에 앞서 행하여지는 용체화처리와 같은 효과가 얻어졌다. 본 실험에서는 Cu가 과포화된 기지를 갖는 주조상태의 시료를 시효열처리하여 석출경화된 베어링합금을 얻어서 석출경화에 의한 기지강화가 베어링합금의 내마모성질에 어떠한 효과를 가져오는지 규명하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제24권6호
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• pp.340-346
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• 2004

초정 $Mg_2Si$와 미세한 $MgZn_2$ 석출상을 갖는 고강도 내마모 Al합금을 개발하기 이하여 Al-l2wt%Mg-5.5wt%Zn합금에 0-5wt%까지 Si을 첨가 시켰으며, 미세조직 및 기계적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. Si의 함량이 증가함에 따라 형성되는 $Mg_2Si$상의 양이 증가하였으며, 동시에 고강선 온도가 점차적으로 증가함에 따라 효과적인 열처리가 가능해지는 것을 관찰할 수 있었다. 5wt%Si이 첨가된 합금의 경우 적절한 열처리를 통해 미세한 $MgZn_2$ 석출상이 기지에 균일하게 분포한 미세조직을 얻을 수 있었고 이를 통해 인장강도를 현저하게 증가시킬 수 있었다. 또한 Si이 첨가된 Al-Mg-Zn합금은 유동도 및 열간 균열저항성과 같은 주조성면에서도 다른 고강도 Al합금에 비하여 월등히 우수한 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.309-309
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• 2011

알루미늄 합금은 경량성과 우수한 가공성, 내식성 등의 특성을 지니고 있고 구리나 아연, 마그네슘, 실리콘 등과 쉽게 합금화 가능하다. 또한 알루미늄과 그 합금은 자동차, 항공기, 건축물, 레저 그리고 가전용품의 재료로도 널리 사용되고 있다. 특히 Al에 Si을 소량 첨가하게 되면 내식성과 반사율이 향상되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링으로 Al, Al-Si 박막을 코팅하여 박막의 미세구조와 가시광선의 반사율을 관찰하였다. 시편은 Si wafer를 사용하였으며 알코올과 아세톤으로 각각 10분간 초음파 세척한 후 진공장비에 장착하여 Ar 분위기에서 glow discharge로 in-situ cleaning을 약 30분간 실시하였다. 시편청정이 끝나면 ~10-6 Torr 까지 진공배기를 실시하고 Ar 가스를 주입하여 2.5 mTorr로 진공도를 유지하면서 박막 코팅을 실시하였다. 기판-타겟의 거리는 12 cm로 고정 하였고 0.7, 1.5, 2.0 kW의 스퍼터링 파워와 외부 자기장의 변화에 따라 실험을 실시하였다. 순수한 Al 박막의 경우 외부 자기장 변화가 박막조직 변화에 영향을 주었으나 Si이 함유된 Al 합금 박막에서는 외부 자기장의 효과보다는 스퍼터링 전원의 세기가 박막 조직을 변화시키는 주된 공정변수였다. 박막의 반사율은 Si이 함유된 박막이 순수한 Al 박막보다 높았으며 스퍼터링 전원 세기가 증가할수록 반사율이 증가하는 경향성을 보였다. 이것은 Si을 Al에 첨가하여 스퍼터링 전원 세기를 최적화하는 것만으로도 치밀한 조직의 박막을 코팅할 수 있으며 높은 반사율을 갖는 박막을 코팅할 수 있음을 의미한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권7호
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• pp.685-690
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• 1998

Al2O3에 대한 용융 Al의 자발적 침윤 기구를 밝히기 위하여 순수한 Al 및 Al-(Si)-Mg 합금의 Al2O3에 대한 wet-ting angle과 침윤 특성을 진공, 아르곤, 그리고 질소분위기에서 관찰하였다. Al2O3에 대한 용융 Al 및 Al 합금의 wetting은 진공 분위기에서만 이루어졌으나, Al2O3에 대한 용융 Al 합금의 자발적 침윤은 질소 분위기하 Al 합금에 합금 원소로써 Mg가 함유되었을 때에 일어났다. Al2O3에 대한 용융 Al 및 Al 합금의 wettability와 자발적 침윤 특성의 차이는 Al2O3 표면에 형성되는 Mg-N화합물에 직접적인 영향을 받는 것으로 나타났다. Al2O3 입자 표면에 얇게 형성되는 Mg와 질소의 화합물 즉, Mg3N2가 Al2O3에 대한 용윤 Al 합금의 wettability를 향상시켜 $700^{\circ}C$의 온도에서도 Al 합금의 자발적 침윤이 가능하여 Al/Al2O3 복합재료를 무가압 상태에서 제조할 수 있었다.