The effects of Zn and Mg amounts on the solidification characteristics, microstructure, thermal conductivity and tensile strength of Al-Zn-Mg-Fe alloys were investigated for the development of high thermal conductivity aluminium alloys for die casting. Zn and Mg amounts in Al-Zn-Mg-Fe alloys had a little effect on the liquidus / solidus temperature, the latent heat for solidification and the fluidity of Al-Zn-Mg-Fe alloys. Thermo-physical modelling of Al-Zn-Mg-Fe alloys by JMatPro program showed $MgZn_2$, AlCuMgZn and Al3Fe phases on microstructure of their alloys. Increase of Zn and Mg amounts in Al-Zn-Mg-Fe alloys resulted in gradual reduction of the thermal conductivity of their alloys. Increase of Mg amounts in Al-2%Zn-Mg-Fe alloys had little effect on the tensile strength of their alloys, but increase of Mg amounts in Al-4%Zn-Mg-Fe alloys resulted in steep increase of the tensile strength of their alloys.
Mg(1-4)Zn 이원계 압출재 및 Mg5Sn(1-4)Zn 삼원계 압출재의 부식거동을 3.5 % NaCl 용액에서 다양한 전기화학기법을 이용하여 평가하였다. 이원계 합금에 대한 연구결과, Zn 함량 증가에 따라 Mg 모재의 부동태화가 촉진되었고 동시에 수소발생속도가 증가하였으며 그 결과 부식전위의 상승이 관찰되었다. 그러나 Zn 함량 증가에 따른 부동태화 효과보다 수소발생 증가 효과가 우세하므로 결과적으로 Zn 함량 증가에 따라 부식속도는 증가하였다. Mg5Sn(1-4)Zn 삼원계 합금에 대한 부식시험 결과, Mg5Sn2Zn 합금이 가장 낮은 부식속도 및 우수한 부동태화를 나타내었으며 이는 합금원소 Sn의 수소발생속도 감소효과와 합금원소 Zn의 부동태화 효과의 상호작용에 의한 것으로 사료된다.
일반적으로 청색 및 자외선 발광다이오드, 레이저 다이오드, UV 감지기 (detector)소자 등의 기술적인 중요성은 ZnO를 기반으로 하는 산화물 반도체와 함께 와이드 밴드갭 반도체 연구가 활발히 진행되고 있다. ZnO의 경우 밴드갭 엔지니어링을 위해 일반적으로 Cd과 Mg을 사용하고 있으며 특히, ZnO에 Mg을 첨가하여 MgZnO 화합물을 첨가할 경우 밴드갭을 3.3eV~7.8eV까지 증가 시킬 수 있고, MgZnO/ZnO 초격자 구조를 이용할 경우 자유 엑시톤 결합에너지를 100meV 이상까지 증가시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 MgO는 결정구조가 rocksalt 구조를 가지는 입방정 구조이기 때문에 Hexagonal 구조를 가진 ZnO에 첨가될 경우 고용도에 큰 제한을 가지게 된다. 이와 같은 문제점으로 인하여 밴드갭 엔지니어링 기술은 여전히 해결되지 않은 문제점으로 남아 있다. 본 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 사파이어 기판위에 MgZnO/ZnO 박막을 co-sputtering 시켰다. Targer은 ZnO(99.999%) 와 MgO (99.999%) target을 사용하였고, 스퍼터링 가스는 아르곤과 산소가스를 2:1 비율로 혼합시켜 성장하였다. MgZnO 박막을 성장하기 전 ZnO 층을 ~500 두께로 성장 시켰다. RF-power는 ZnO target을 고정 시키고, MgO targe power를 변화시켜 Mg 농도를 조절 하였다. 실험 결과 MgO target power 가 증가 할수록 반치폭이 증가하고, c-plane을 따라 격자 상수가 감소하는 것을 확인 할 수 있고, UV emission peak intensity가 감소며 단파장쪽으로 blue shift 하고, activation energy 가 증가하는 것을 관찰 할 수 있었다.
The effects of Zn amounts on the castability and tensile properties of Al-Zn-Mg-Cu alloys were investigated for development of high strength die casting aluminium alloys. Al-Zn-Mg-Cu alloys with 3.5% Zn showed high cast cracking tendency and poor mold filling behaviour. Al-Zn-Mg-Cu alloys with 5wt% Zn and 7wt% Zn had the tensile strengths of 300~400MPa and the elongations of 2~18%. The effect of Zn on the tensile strength of Al-Zn-Mg-Cu alloys was insignificant, but Al-Zn-Mg-Cu alloy with high Zn amount had lower elongation.
Kim, Min-Chul;Yamasaki, Michiaki;Kawamura, Yoshihito
한국분말야금학회:학술대회논문집
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한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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pp.1048-1049
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2006
Rapidly solidified ribbon-consolidation processing was applied for preparation of high strength bulk Mg-Zn-Gd alloys. Mg alloys have been used in automotive and aerospace industries. Rapid solidification (RS) process is suitable for the development of high strength Mg alloys, because the process realizes grain-refinement, increase in homogeneity, and so on. Recently, several nanocrystalline Mg-Zn-Y alloys with high specific tensile strength and large elongation have been developed by rapidly solidified powder metallurgy (RS P/M) process. Mg-Zn-Y RS P/M alloys are characterized by long period ordered (LPO) structure and sub-micron fine grains. The both additions of rare earth elements and zinc remarkably improved the mechanical properties of RS Mg alloys. Mg-Zn-Gd alloy also forms LPO structure in -Mg matrix coherently, therefore, it is expected that the RS Mg-Zn-Gd alloys have excellent mechanical properties. In this study, we have developed high strength RS Mg-Zn-Gd alloys with LPO structure and nanometer-scale precipitates by RS ribbon-consolidation processing. $Mg_{97}Zn_1Gd_2$ and $Mg_{95.5}Zn_{1.5}Gd_3$ and $Mg_{94}Zn_2Gd_4$ bulk alloys exhibited high tensile yield strength (470 MPa and 525 MPa and 566 MPa) and large elongation (5.5% and 2.8% and 2.4%).
본 연구에서는 고강도 Al-Mg-Zn계 알루미늄 합금 연속주조 빌렛의 균질화처리 과정 중 미세조직 전개과정을 다양한 장비(OM, SEM, EDS, DSC)로 분석 및 고찰하였다. 우선, 연속주조된 알루미늄 합금 빌렛 내 입계 및 입내에는 AlMgZn, AlMgFe 및 AlMgZnSi상 등 많은 양이 불균일하게 존재하며, 이들 상은 균질화처리 과정 중 입계 및 기지로 용해된다. 합금설계 프로그램 및 동력학 방정식을 활용한 결정립 내 주요 합금원소인 Mg 및 Zn의 확산거동을 분석한 결과, JMatPro 내 균질화처리 모드에서 대상합금 내 Mg이 Zn 대비 기지 내로 빠르게 용해되나, 동력학 방정식의 경우에도 유사한 경향성이 나타난다. 확산속도에 대한 의미로 실제로 Zn 대비 상대적으로 Mg이 많은 양을 함유하고 있어 기지로 확산과 동시에 고용되었음을 확인할 수 있었다.
본 연구는 최적화된 전기발광 성능을 가진 양자점 전계 발광 다이오드 소자를 제작하기 위해 RF sputtering 기법으로 Zn0.85Mg0.15O 박막을 전자수송층으로 적용하였다. 일반적으로 양자점 전계 발광 다이오드에서 ZnO 나노입자는 적절한 에너지 준위를 가지고 있어 전자 이동도가 빠르고 용액 처리가 용이하다는 장점으로 전자 수송층으로 널리 사용되는 재료이다. 그러나, 용액형 ZnO 나노입자의 불안정성 문제는 아직 해결되지 않고 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 ZnO에 15 % Mg을 도핑한 ZnMgO 박막을 RF sputtering법으로 제작하고 전자수송층으로 적용한 소자를 최적화하였다. 최적화된 ZnMgO 박막을 이용한 소자는 최대 휘도 15,972 cd/m2, 전류효율 7.9 cd/A를 보였다. Sputtering ZnMgO 박막 기반 양자점 전계 발광 다이오드 소자는 용액형 ZnO 나노입자의 문제를 해결하고 미래 디스플레이 소자 제작 기술의 적용 가능성을 확인하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제9권3호
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pp.240-249
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1985
This paper presents the results of the galvanic anode's characteristicsin the Al-Zn-In-Mg and Al-Zn-In-Mg system anodes used aluminium ingot of low purity, 99.5% grade. The results of thses performance tests are as follows: 1) Zn, In and Mg are an available elements to improve the performance of Aluminium alloy anodes. 2) When the range of zinc content in the Al-Zn-In-Mg system anode is 2-5% the more zinc content, the more improve the anode performance. 3) Al-Zn-In-Mg system anode requires a long term over 50 days for the performance test. 4) The composition of Al-Zn-In-Mg system anode which shows the most excellent performance is Al-(2-3%) Zn-(0.02%) In-(1.0%) Mg. 5) When the Al-Zn-In-Mg system anode is annealed for an hour in 500 to 550 .deg. C, the anode performance is improved. 6) The lower average potential and the better corrosion pattern in the Al-Zn-Mg, Al-Zn-In and Al-Zn-In-Mg system anodes, the more current efficiency is improved.
The effect of co-sputtering condition on the structural properties of $Mg_xZn_{1-x}O$ thin films grown by RF magnetron co-sputtering system was investigated for manufacturing ZnO/MgZnO structure LED. $Mg_xZn_{1-x}O$ thin films were grown with ZnO and MgO target varying RF power. Structural properties were investigated by X-ray diffraction (XRD) and Energy dispersive spectroscopy (EDS). The ZnO thin films have sufficient crystallinity on the high RF power. As RF power of ZnO target increased, the contents of MgO in the $Mg_xZn_{1-x}O$ film decreased. LED was manufactured using ZnO/MgZnO multi-layer on p-GaN/$Al_2O_3$ substrate. Threshold voltage of multi-layer LED was appeared at 8 V, and it was luminesced at wave length of 550 nm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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