• 제목/요약/키워드: BCC 합금

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수소 동위체의 분리농축을 위한 수소저장합금의 수소 동위체 효과 (Hydrogen Isotope Effects in Hydrogen Storage Alloy for Separation and Concentration of Hydrogen Isotopes)

  • 조성욱
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.327-334
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    • 2003
  • 경수소와 중수소를 사용하여 Ti1.0Mn0.9V1.1합금의 경우 313K와 353 K에서, $Ti_{1.0}Cr1.5V_{1.1}$합금의 경우 313 K와 338K에서 각각 수소 동위체 효과를 조사하였다. 합금의 결정구조, 각 상의 존재량, 격자상수 등은 Rietveld method에 의해 결정되었다. 두 합금 모두 용도에 관계 없이 중수소의 흡장량이 경수소에 비하여 많았고, 이들 합금의 수소 동위체 효과는 LaNis 합금에 비하여 대단히 크게 나타났다. 실험 온도 범위에서 $Ti_{1.0}Mn_{0.9}V_{1.1}$합금의 경수소화물은 중수소화물에 비하여 안정하였고, Ti1.0Cr1.5V1.7합금에 있어서는 중수소화물이 더욱 안정하였다. 또한 $Ti_{1.0}Cr_{1.5}V_{1.7}$합금이 $Ti_{1.0}Mn_{0.9}V_{1.1}$합금보다 많은 량의 경수소와 중수소를 흡장하였다.

기계적 합금화에 의한 Fe-Cr-N 계 비정질 합금분말의 제조 (Synthesis of amorphous Fe-Cr-N alloy powders by mechanical alloying)

  • 이충효
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.132-136
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    • 1999
  • 볼밀을 사용하여 $Fe_{30}Cr_{70}$ 혼합분말을 질소가스 분위기 중 기계적 합금화(MA) 처리하였다. 그 결과 비정질상이 생성되었으며 불활성 아르곤 가스 분위기중 MA 처리를 행한 경우에는 bcc 고용체가 얻어졌다. 기계적 합금화 처리한$(Fe_{30}Cr_{70})_{0.85}N_{0.15)$분말시료의 열분석 결과 약 $550^{\circ}C$에 비정질상의 결정화에 의한 발열 peak가 관찰되었다. bcc 결정질에서 비정질상으로의 구조변화 과정을 Xtjs 회절 및 중성자 회절법에 의해 관찰되었다. 그 결과, 이 합금계에서의 비정질화는 모든 결정구조에서 전형적으로 존재하는 8면체 unit가 우선적으로 붕괴되어 4면체 unit로 변환되어 가는 과정임을 알 수 있었다. 또한, 중성자 회절에 의한 결정구조해석 결과 질소원자는 금속원자로 이루어진 4면체의 중심에 위치하고 있음을 알 수 있었다.

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Ti-M-V 합금의 기지 및 제 2상의 수소화 특성 (Hydrogenation Characteristics of the Matrix and the Second Phases of Ti-M-V Alloys)

  • 조성욱
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.97-104
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    • 2003
  • The structural transitions of the matrix and the second phases of $Ti_{1.0}Mn_{0.9}V_{1.1}$ and $Ti_{1.0}Cr_{1.5}V_{1.7}$ alloys upon hydrogenation have been investigated at 293K. The effect of hydrogen isotope on their crystal structures has been also discussed. The crystal structures, Phase abundance and lattice parameters of the hydrides were determined by the Rietveld method using X-ray diffraction data. At the experimental temperature, the $Ti_{1.0}Mn_{0.9}V_{1.1}$ alloy and $Ti_{1.0}Cr_{1.5}V_{1.7}$ alloy revealed different structural transition processes upon hydrogenation although the crystal structures of these two alloys are both BCC at room temperature. The second phases such as Ti-rich phase with $NiTi_2$ structure and $\alpha$-Ti with HCP structure absorbed hydrogen at relatively low hydrogen pressures and the phase abundance remained almost constant. This means that it is desirable to decrease the amount of the second phases as far as possible in order to increase the effective hydrogen storage capacities of the alloys. The crystal structures of corresponding isotope hydrides, the phase abundance and the lattice parameters did not depend on the kind of hydrogen isotope, but only on the hydrogen content.

BCC계 Ti-Cr-V 합금의 전기화학적 특성에 미치는 Mn 및 $AB_5$계 합금 첨가 효과 (Effects of the Addition of Mn and $AB_5$ Type Alloy on the Electrochemical Characteristics of Ti-Cr-V BCC Type Alloys)

  • 김종연;유정현;박충년;박찬진;최전;조성욱
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.52-59
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    • 2007
  • We investigated the effects of the addition of Mn and $AB_5$ type alloy on the electrochemical characteristics of Ti-Cr-V BCC type alloys as anode materials for Ni-MH battery. The activation behavior and discharge capacity of the BCC type alloys were significantly improved by ball-milling with the $LmNi_{4.1}Al_{0.25}Mn_{0.3}Co_{0.65}$ alloy, because the $AB_5$ type alloy acted as hydrogen path on the surface of the BCC type alloy. Among the Mn substituted alloys($Mn=0.03%{\sim}0.08%$), the $Ti_{0.32}Cr_{0.38}Mn_{0.05}V_{0.25}$ alloy ball-milled with $AB_5$ type alloy exhibited the greatest discharge capacity of $336\;mAh{\cdot}g^{-1}$. In addition, Mn substituted alloys exhibited the lower plateau pressure in P-C- T curve, the better hydrogen storage capacity and faster surface activation compared with the alloy without Mn.

Fe-Si-C 합금의 합금화 과정에 따른 구조 및 자기적 특성 변화 연구 (Structural and Magnetic Properties of Fe-Si-C Alloys with Processing Times)

  • 유용구;김태엽;김약연;한기평;유성초;양동석
    • 한국자기학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.179-183
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    • 2002
  • 기계적 합금화 방법을 통하여 Fe-Si-C계 합금을 제조하였으며, 합금화 과정에 따른 구조 및 자기적 특성을 분석하였다 구조적 특성의 분석은 X-선 회절 실험과 EXAFS(extended X-ray absorption fine structure)실험을 통하여 수행하였고, 자기적 특성은 시료진동형자력계와 M ssbauer 분광법으로 연구하였다. 합금화 시간이 증가함에 따라 Si, C 원자들은 Fe 구조 속으로 확산되었으며, 12시간 이후로는 과포화된 bcc 고용체를 형성하였다. 합금화 시간에 따른 포화 자화값 및 초미세 자기장은 4시간까지 급격한 감소를 나타내었으며, 그 이후로는 완만한 감소를 나타내었고, 12시간 이후로는 변화가 적음을 나타내었다. 이러한 변화는 구조 특성 분석 결과와 일치하였다.

기계적 합금화법에 의한 준안정 철질화물의 합성 및 자기특성 (Syntheses and magnetic properties of metastable iron-nitrides subjected to mechanical alloying)

  • 이충효;홍진웅
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제7권5호
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    • pp.397-402
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    • 1994
  • 기계적 합금화방법을 이용 실온에서 철분말의 질화물을 얻을 수 있다. 이때 얻어진 준안정 철질화물은 질소농도가 14.9[at. %N]이하에서는 bcc 구조의 과포화 고용체가, 그리고 19.4[at. %N]이상에서는 고온상인 hcp 구조임을 확인할 수 있었다. 또한 bcc상의 Fe원자당 Volume은 문헌에 보고된 N-martensite의 것보다 작은 값을 나타내었다. 제조된 철질화물의 실온 포화 자화값은 질소농도가 증가함에 따라 감소하였으며, 이 결과는 bct 구조의 철질화물에서 질소농도가 증가함에 따라 자화값이 증가하는 것과 대조적이었다.

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핵연료피복관용 Zr합금의 석출물 조성 및 결정구조에 관한 연구

  • 정용환;김경호;김창호;김영석;국일현
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.539-544
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    • 1996
  • 핵연료 피복관용 신합금으로 개발되고 있는 여러 가지 Zr합금에서 생성되는 석출물의 특성을 규명하기 위하여 EDX가 부착된 TEM을 이용하여 석출물에 관한 연구를 수행하였다. Zrl.4Sn0.2Fe0.1Cr 합금에서는 두 종류의 석출물이 생성되는데 하나는 석출물의 대부분을 차지하는 HCP 구조의 Zr(Cr,Fe)$_2$ 석출물로서 이는 둥근 형태를 유지하며 결정립내나 결정립계에 관계없이 널리 분산되어 분포된다. 다른 하나의 석출물은 극히 일부에서만 관찰되는 Zr$_2$(Fe,Si)성분의 석출물로서 이는 tetragonal 구조를 갖는다. Zr0.5Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 tetragonal (Zr,Nb)$_2$(Fe,V)석출물이 형성되며, Nb이 1.0 wt.% 첨가된 Zr1.0Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 HCP 구조의 (Zr,Nb)(Fe,V)$_2$ 석출물과 BCC 구조인 $\beta$-Zr이 생성된다. Zr1.0Nb0.6Fe0.3V 합금을 제외하고는 대부분의 합금에서 석출물은 약 1.0 $\mu$m의 크기를 나타냈다. 합금 조성이 다를 경우에 석출물 크기와 35$0^{\circ}C$ 부식 특성과는 연관성이 없는 것으로 나타났다.

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핵연료 피복관용 Zr신합금의 석출물 특성 (Characterization of Precipitates in New Zr base Alloys for Fuel Cladding)

  • 정용환
    • 한국재료학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.585-588
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    • 1996
  • 여러 가지 Zr합금에서 생성되는 석출물의 특성을 규명하기 위하여 시편을 $600^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리 한후 EDX가 부착된 TEM을 이용하여 석출물에 관한 연구를 수행하였다. Zr1.4Sn0.2Fe0.1Cr 합금에서는 두 종류의 석출물이 생성되는데 하나는 석출물의 대부분을 차지하는 HCP 구조으 Zr(Cr, Fe)2 석출물로서 이는 둥근 형태를 유지하며 결정립내나 결정립계에 관계없이 널리 분산되어 분포된다. 다른 하나의 석출물은 극히 일부에서만 관찰되는 Zr2(Fe, Si)성분의 석출물로서 이는 tetragonal 구조를 갖는다. Zr0.5Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 tetragonal (Zr, Nb)2(Fe, V) 석출물이 형성되며, Nb이 1.0 wt.% 첨가된 Zr1.0Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 HCP 구조의 (Zr, Nb)(Fe, V)2 석출물과 BCC 구조인 $\beta$-Zr이 생성된다. Zr1.0Nb0.6Fe0.3V합금을 제외하고는 대부분의 합금에서 석출물은 약 1.0$\mu\textrm{m}$의 크기를 나타냈다. 합금 조성이 다를 경우에 석출물 크기와 35$0^{\circ}C$ 부식 특성과는 부식 특성과는 연관성이 없는 것로 나타났다.

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기계적 합금화법으로 제조한 비정질 Ni-Ta 및 Cu-Ta 합금분말의 중성자회절에 관한 연구 (A study on neutron diffraction of amorphous Ni-Ta and Cu-Ta alloy powders prepared by mechanical alloying)

  • 이충효;이진
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제8권6호
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    • pp.715-720
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    • 1995
  • 기계적 합금화법에 의한 비정질화 과정을 Ni-Ta계 및 Cu-Ta계에 대하여 조사하였다. Ni-Ta합금계는 혼합엔탈피가 음이나, Cu-Ta계는 혼합엔탈피가 양인 열역학적으로 대조적인 합금계이다. 볼밀 중 발생하는 원자구조 변화를 중성자회절법을 이용하여 관찰하였다. 두 합금게에 있어서 기계적 합금화에 의한 비정질상이 생성되었다. 비정질 Cu-Ta합금의 local원자구조를 혼합엔탈피가 크게 음인 Ni-Ta계의 결과와 비교하였다. 그 결과, 대조적 특성을 가진 두 합금계임에도 불구하고 원자크기가 작은 Ni 및 Cu가 bcc Ta의 결정격자 속으로 우선적으로 침입함으로써 비정질화가 진행됨을 알 수 있었다.

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Fe, Mn, Si 치환에 의한 Ti-Cr-V 합금의 수소저장 특성 향상 (Improvement of Fe, Mn or Si Substitution on Hydrogen Storage Properties of Ti-Cr-V Alloys)

  • 유정현;조성욱;박충년
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.250-255
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    • 2007
  • Hydrogen storage properties of $Ti_{0.32}Cr_{0.43-X}V_{0.25}M_X$($0{\leq}X{\leq}0.1$, M=Fe, Mn, Si) have been investigated. With varing of Mn content, the lattice parameter of the alloy was unchanged and similar to that of $Ti_{0.32}Cr_{0.43}V_{0.25}$ alloy. With increase of Fe, Si content, the lattice parameters of the BCC phases decreased. When the Fe content was 8 at%, the desorption plateau pressure increased to several atmospheres without decrease of the effective hydrogen storage capacity of the alloy. When the Mn content was 8 at%, the effective hydrogen storage capacity showed approximately 2.5 wt% without change in the desorption plateau pressure. With increase of Si content, hysteresis increased and hydrogen storage capacity decreased rapidly. A study was also made on how desorption temperature affected the usable hydrogen of the $Ti_{0.32}Cr_{0.35}V_{0.25}Mn_{0.08}$ alloy. The temperature was varied from 293 to 413 K, and the pressure from 5 to 0.002 MPa. The usable hydrogen of the alloy was 2.7 wt% when absorbed and desorbed at 293 K and 373 K., respectively. The heat of hydride formation of the alloy was approximately -35.5 kJ/mol $H_2$.