• 제목/요약/키워드: Al-Zr합금

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삼원계 산화 절연층을 가진 자기터널접합의 자기·구조적 특성에 관한 연구 (Magnetoresistance and Structural Properties of the Magnetic Tunnel Junction with Ternary Oxide Barrier)

  • 박성민;이성래
    • 한국자기학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.231-235
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    • 2005
  • Al에 Zr과 Nb 또는 Zr과 Ti을 첨가한 삼원계 산화층을 절연층으로 사용한 자기터널접합(Magnetic Tunnel Junction, MTJ)에서, 각 원소의 비율에 따른 자기적 특성과 절연층의 미세구조 특성을 연구하였다. $(ZrNb)_{0.1}Al_{0.9}$$(ZrTi)_{0.1}Al_{0.9}$ 삼원계 산화 절연층을 가진 자기터널접합의 자기저항비는 Nb, 또는 Ti과 Zr의 첨가 비율이 1 : 1에 가까워질수록 낮아졌으며, Zr과 비교해 Nb 또는 Ti의 첨가량이 많아질수록 자기터널접합의 저항이 감소하였다. 이는 ZrNbAl, ZrTiAl 삼원계 합금 박막은 비정질인 ZrAl 이원계 합금박막과는 달리 다결정체로서 불균일한 산화 절연층을 형성하여 자기저항 및 전기적 특성을 감소시키는 역할을 하기 때문이다. 그러나 삼원계 산화 절연층의 경우 이원계 경우보다 낮은 터널 저항을 특성을 나타내었으며 이는 Nb 또는 Ti이 벤드갭 내에 국부적 에너지 준위를 만들어 에너지 장벽이 감소된 효과로 추측된다.

Al-4at.%Zr합금의 기계적합금화 공정과 열처리과정에서 발생하는 상변화거동 (Phase Transformation in Al-4at.%Zr Alloy during Mechanical Alloying and Heat-treatment Processes)

  • 박재필;김일호;권숙인
    • 한국분말재료학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.36-42
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    • 2005
  • Four different mechanical alloying(MA) processes were employed to fabricate very fine intermetallic compound $Al_3Zr$ particles dispersed Al composite materials(MMC) with Al-4at.%Zr composition. Phase transformations including phase stability during MA and heat treatment processes were investigated. Part of Zr atoms were dissolved into Al matrix and part of them reacted with hydrogen produced by decomposition of PCA(methanol) to form hydride $ZrH_2$ during first MA process. These $ZrH_2$ hydrides disappeared when alloy powders were heat treated at $500^{\circC}$. Stable $Al_3Zr$ dispersoids with $DO_23$ structure were formed by heat treating the mechanically alloyed powders at $400^{\circC}$. On the other hand, metastable $Al_3Zr$dispersoids with $L1_2$ structure were formed during first MA of powers with Al-25at.%Zr composition. These metastable $Al_3Zr$ dispersoids transformed to stable $Al_3Zr$ with $DO_23$ structure when heat treated above $450^{\circC}$.

Fe-22Cr-5Al-X(X=Zr,Y)합금의 고온 부식거동에 관한 연구 (A Study on the Behaviour of High Temperature Corrosion of Fe-22Cr-5Al-X(X=Zr,Y))

  • 이병우;박흥일;김중선;이광학;김흥식
    • 한국재료학회지
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    • 제7권10호
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    • pp.898-907
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    • 1997
  • Fe-22Cr-5AI-X(X=Zr, Y)합금을 1143K, 고온 황화(P$s_{2}$=1.11x$10^{-7}$atm, P$O_{s}$ =3.11x$10^{-20atm}$) 및 황화/산화 (P$s_{2}$=8.31x$10^{-8}$atm, P$O_{s}$ =3.31x$10^{-18atm}$) 환경의 복합가스 분위기에서 1-30시간동안 노출하여 합금표면에 형성된 부식층을 관찰하여 SEM/EDS로 분석하였다. Fe-22Cr-5AI합금은 고온 부식환경에서 부식 생성물의 성장은 포물선법칙을 따르고 주요 성분은 결함이 많고 다공질인 철과 크롬의 황화물[(Fe, Cr)Sx]이므로 고온 내식성이 감소하였다. Zr을 1wt%첨가한 Fe-22Cr-5AI합금의 고온 부식거동은 Y을 1wt%첨가한 합금과 비슷한 거동을 나타내었다. 황화환경에서는 Cr의 선택 황화에 의한 크롬 황화물(CrS)이 생성되고 노출시간의 경과에 따라 (Fe, Cr)Sx나 (Cr, Fe)Sx 등의 황화물의 성장으로 고온 내식성이 감소하였다. 그러나 황화/산화환경에서는 초기에는 알루미늄산화물(A $I_{2}$ $O_{3}$)및 지르코늄산화물(Zr $O_{2}$)등이 생성되어 보호적이었으나 15시간이후 부터 (Fe, Cr)Sx나 (Cr, Fe)Sx 의 황화물의 성장으로 고온 내식성이 감소하였다.

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급냉응고 및 기계적 합금화된 Al-Ti계 합금의 기계적 성질 (Mechanical Properties of Al-Ti Base Alloys Processed Via Rapid Solidification and Mechanical Alloying)

  • 최철진
    • 한국분말재료학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.36-43
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    • 1995
  • Rapidly solidified and mechanically alloyed Al-Ti base alloys were prepared by gas atomization and attritor milling separately. The gas atomized and the mechanically alloyed powders were consolidated after preheating at $450^{\circ}C$, and then heat treated isochronally for 1 hour to observe the microstructures and to investigate the mechanical properties. Stable phases of precipitates in the Al-Ti-Si and the Al-Ti-Zr alloys were identified as DO22-$(Al,Si)_3Ti$ and $Do_{23}-Al_3(Ti, Zr)$ each. Among the alloys, the mechanically alloyed Al-l0Ti-2Si alloy showed superior thermal stability and mechanical properties at elevated temperature. The additions of third elements, such as Si and Zr, to Al-Ti alloys seemed to improve the mechnical properties remarkably by stabilizing the microstructure and the precipitate phases in the consolidated alloys.

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나노 결정립과 금속간화합물상에 의해 강화된 고온, 고강도 Al-Cr-Zr 합금개발 및 특성평가 (I) (Evaluation of Elevated Temperature Strength of Al-Cr-Zr Alloys Strengthened by Nanostructured Crystallines and Intermetallic Compounds (I))

  • 양상선
    • 한국분말재료학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.49-55
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    • 1999
  • Al-Cr-Zr nanocomposite metal powders were prepared by mechnical alloying (MA) in order to develop aircraft structure materials with lighter weight and lower cost than the conventional Ti and Ni alloys. The morphological changes and microstrutural evolution of Al-6wt.%Cr-3wt.%Zr nanocomposite metal powders during MA were investigated by SEM, XRD and TEM. The approximately 50$\mu$m sized Al-Cr-Zr nanocomposite metal powders has been formed after 20 h of MA. The individual X-ray diffraction peaks of Al, Cr and Zr were broadened and peak intensitied were decreased as a function of MA time. The observed Al crystallite size by TEM was in the range of 20 nm, which is a simliar value calculated by Scherrer equation. The microhardness of Al-Cr-Zr nanocomposite metal powders increases alomost linearly with increase of the processing time, reaching a saturation hardness value of 127 kg/$mm^2$ after 20 h of processing. The intermetallic compound phase of $Al_3Zr_4$ in the matrix was identifed by XRD and TEM.

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Al5083 초소성 합금과 Zr-BMG의 Cavity 위치에 따른 마이크로 성형연구 (A Study on the Micro Forming of Al-based Superplastic Alloy and Zr-BMG for the Cavity Position)

  • 손선천;박규열
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.258-262
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    • 2008
  • Micro forming is a suited technology to manufacture very small metallic parts(several $mm{\sim}{\mu}m$). In this study, the micro forming property was studied, using Al5083 superplastic alloy with micro grain, suitable for the micro forming process and Zr-BMG amorphous with pseudo-superplastic phenomena in the supercooled liquid state. Micro forming experiments under stastic load status showed that distortion by slip and spin of the grain system and slip inside the grain was observed in the Al5083 superplastic alloy. In case of Zr-BMG, because there is no grain, the distribution of the forming property was similar to the load distribution between punch and metal.

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폐 피복관 처리를 위한 염소계-불소계 혼합용융염 내 지르코늄 전해정련공정에서 삼불화알루미늄의 효과 연구 (Effect of AlF3 on Zr Electrorefining Process in Chloride-Fluoride Mixed Salts for the Treatment of Cladding Hull Wastes)

  • 이창화;강덕윤;이성재;이종현
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.127-137
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    • 2019
  • 삼불화알루미늄($AlF_3$)이 포함된 염화물-불화물 혼합 용융염에서 ZIRLO 튜브를 이용한 지르코늄 전해정련공정을 실증하였다. 순환 전압전류실험 결과, $AlF_3$의 농도가 증가함에 따라 금속환원의 개시 전위가 일정하게 증가하고 지르코늄-알루미늄 합금형성과 관련된 추가적인 peak의 크기가 점차 증가하는 것으로 나타났다. 전류조절 전착법과 달리, -1.2 V의 일정전위에서 수행한 지르코늄 전해정련에서 방사형 판 구조의 지르코늄 성장이 염의 상단 표면에서 확연하게 나타났으며, 전착물 지름의 크기는 $AlF_3$의 농도에 따라 점차 증가하는 것으로 나타났다. 주사전자현미경(SEM)과 에너지 분산 X선 분광기(EDX)와 X선 광전자 분광기(XPS)를 이용하여 판 구조의 지르코늄 전착물을 분석한 결과, 극미량의 알루미늄이 지르코늄-알루미늄 합금 형태로 존재하며, 전착물의 상단과 하단 간에 서로 다른 화학성분구조를 갖는 것으로 나타났다. $AlF_3$의 첨가는 전착물 내 잔류염 양을 줄이고, 지르코늄 회수를 위한 전류효율을 향상시키는 데 효과적인 것으로 나타났다.