• 제목/요약/키워드: Nanocrystalline alloy

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초미세결정합금 $Fe_{76}Cu_{1}Nb_{3}Si_{14}B_{6}$의 강자성공명 연구 (Ferromagnetic Resonance Study of a Nanocrystalline $Fe_{76}Cu_{1}Nb_{3}Si_{14}B_{6}$ Alloy)

  • 이수형;김원태;장평우;김약연;임우영
    • 한국자기학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.7-11
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    • 1994
  • 비정질 $Fe_{76}Cu_{1}Nb_{3}Si_{14}B_{6}$ 합금을 $400\;-\;700^{\circ}C$사이에서 $50^{\circ}C$ 간격으로 1시간 열처리하여 미세자기구조를 알아 보기 위해서 강자성공명 실험을 하였다. 열 처리온도에 따른 미세자기구조 변화를 강자성공명 실험을 통해 얻어진 미분흡수선의 선폭 ${\Delta}H_{p.p}$와 공명자기장의 변화와 관련시켜 정성적으로 고찰한 후 다음을 알 수 있었다. 열처리 온 명자기장은 증가한다. 열처리 온도가 $400^{\circ}C$에서 $500^{\circ}C$로 증가하면 비정질상 내에 미세결정이 불균일하게 나타남으로서 자기이방성 증가하기 때문에, 선폭은 증가하고 공명자기장은 감소한다. 열처리 온도가 $500^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$로 증가하면 균일한 미세결정구조가 형성됨으로서 자기이방성이 감소하기 때문에, 선폭은 감소하고 공명자기장은 증가한다. 열처리 온도가 $550^{\circ}C$이상으로 증가하면 여러가지 결정상들이 혼재한 불균한 조직에 의해 자기이방성이 증가함으로서 선폭은 증가하고 공명자기장은 감소한다.

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Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7나노 결정립 합금 분말 코아의 자기적 특성 (The Magnetic Properties of Nanocrystalline Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7 Alloy Powder Cores)

  • 노태환;최혁열;안상재
    • 한국자기학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.7-12
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    • 2004
  • F $e_{73.5}$C $u_1$N $b_3$S $i_{15.5}$ $B_{7}$ 비정질 리본 합금을 490∼61$0^{\circ}C$의 온도 범위에서 열처리하고 이를 볼 밀링 하여 얻은 250∼850$\mu\textrm{m}$크기의 자성분말과 5wt%의 세라믹 절연체로 구성된 분말 코아의 자기적 특성에 열처리 온도가 미치는 영향을 조사하였다. 5$50^{\circ}C$에서 1 h동안 열처리하여 직경 11 nm의 $\alpha$-Fe상 나노 결정립 구조로 되었을 때(전기비저항은 110$\mu$$.$cm)가장 높은 실효투자율 및 품질계수를 나타내었으며 그 값은 각각 125와 53이었고, 실효투자율의 경우 약 500 KHz에 이르기까지 일정한 크기를 유지하였다. 그리고 이 열처리 조건에서 230 mW/㎤(f=50 KHz, $B_{m}$ =0.1 T)의 대단히 낮은 자심손실을 나타내었다. 그러나 이 합금의 분말 코아는 종래의 분말 코아 재료(MPP,센더스트 등)에 비해 그리 우수하지 못한 직류 바이어스 특성 특히 저 자장 하에서의 낮은 퍼센트 투자율을 나타내었는데, 이는 종래의 소재와 유사한 투자율을 얻는데 너무 큰 입도의 분말이 필요한 것에 그 원인이 있는 것으로 이해되었다.

초미세결정립과 비정질이 공존하는 $Fe_{73.9}$$Cu_{1.0}$$Nb_{3.5}$$Si_{14.0}$$B_{7.6}$ 합금의 자기장 중 열처리 (Heat Treatment Effects of $Fe_{73.0}Cu{1.0}Nb_{3.5}Si_{14.0}B_{7.6}$Alloy with Imbedded Nanocrystalline Phase under Magnetic Field)

  • 양재석;손대락;조육
    • 한국자기학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.13-20
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    • 1998
  • 초미세결정립과 비정질을 동시에 포함하는 리본형 Fe73.9Cu1.0Nb3.5Si14.0B7.6 합금을 자기장 중 열처리한 시편의 결정?적 특성 및 고주파 연기자 특성을 인가 자기장과 열처리 온도에 따라하여 조사아였다. 제조된 리본의 표면에 석출된 Fe-Si 초미세결정립은 (400) 우선방위를 나타내는 동시에 리본길이방향으로 [011] 결정측이 형성되어 있음을 확인하엿다. 자기장을 인가하지 않거나 길이방향으로 자기장을 인가하여 열처리할 때 45$0^{\circ}C$에소 Fe-Si 초미세결정립이 석출되다, 폭방향의 자기장을 인가한 경우 초미세결정립의 석출은 지연되어 55$0^{\circ}C$에서 나타남을 확인하였다. 길이방향으로 자기장을 인가할 때 시편의 결정화 정도는 외부 자기장을 인가하지 않은 경우에 비해 조금 증가하였다. 그러나, 시편의 각도를 기울여 측정된 X-선 회절패턴으로부터 시편내부는 표면과 달리 결정화가 진행되고 있음을 확인하였다. 열처리한 시편의 포화자기유도는 1.3T로 비슷하였다. 열처리전 리본의 보자력의 크기는 1.06A/츠이었으나, 열처리한 시편은 열처리 온도가 40$0^{\circ}C$에서 55$0^{\circ}C$로 증가함에 따라 0.56A/cm에서 0.1A/cm로 감소하였다. 폭방향의 자기장을 인가한 경우 각형비는 자기장을 인가하지 않거나 길이방향으로 자기장을 인가하여 열처리한 시편의 각형비보다 작았다.

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Development of High Strength Mg-Zn-Gd Alloys by Rapid Solidification Processing

  • 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%).

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Effect of Boron Additions on Glass Formation and Magnetic Properties of Fe-Co-Ti-Zr-B Amorphous Ribbons

  • Kim, Sumin;Han, Bo Kyeong;Choi-Yim, Haein
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권2호
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    • pp.164-167
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    • 2016
  • The effect of the B additions on glass formation and magnetic properties is reported for the $Fe_{(87-x-y)}Co_yTi_7Zr_6B_x$ (x = 2, 4, 6 and y = 35, 40) alloy system. The ribbon samples with the width of 2 mm for each composition were prepared by the melt spinning technique; furthermore, their phase information was obtained from X-ray diffraction. Glass formation and magnetic properties were measured using differential scanning calorimetry and vibrating sample magnetometer respectively. The $Fe_{45}Co_{40}Ti_7Zr_6B_2$ (x = 2 and y = 40) system has the nanocrystalline phase identified as ${\alpha}-Fe$, as well as the amorphous phase, whereas all other alloys are fully amorphous. It is associated with the role of B on the glass formation. The widest supercooled liquid region is obtained as 71 K at x = 4 (both y = 35 and 40). The saturation magnetization decreases with the increase of the amount of the B addition, and the highest value is 1.59 T as x = 2 and y = 35 for this alloy system.

Magnetically Soft Nanomaterials Obtained by Devitrification of Metallic Glasses

  • Kulik, Tadeusz;Ferenc, Jaroslaw;Kowalczyk, Maciej;Xiubing, Liang;Nedelko, Natalya
    • Journal of Magnetics
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    • 제9권2호
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    • pp.65-68
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    • 2004
  • Magnetically soft nanomaterials obtained by controlled crystallisation of metallic glasses are the newest group of materials for inductive components. In particular, research is carried out in the field of alloys for high temperature applications. This kind of materials must meet two basic requirements: good magnetic properties and stability of properties and structure. In the present work the magnetic properties and structure of Fe-Co-Hf-Zr-Cu-B (HIDTPERM-type) alloys were investigated, as well as their stability. Differential thermal analysis, (DTA), X-ray diffractometry (XRD), transmission electron microscopy (TEM), magnetometry (VSM) and quasistatic hysteresis loop recording were used to characterise structure and properties of the alloys investigated. Optimisation against properties and their stability was performed, resulting in formulation of chemical composition of the optimum alloy, as well as its heat treatment.

기계적 합금화에 의한 $Ti_{25}Cr_8Al_{67}$ 합금의 합성 및 기계적 성질 (Synthesis and Mechanical Properties of $Ti_{25}Cr_8Al_{67}$ Alloy by Mechanical Alloying)

  • 이강률
    • 한국분말재료학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.231-237
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    • 1995
  • The powder mixtures of Al, Ti and Cr were mechanically alloyed to obtain nanocrystalline powders of $Ti_{25}Cr_8Al_{67}$ composition. Both FCC phase and undissolved metal chromium formed by MA. During the annealing of the MA powders, the phase transition from FCC to ordered $Ll_2$ started at ~$300^{\circ}C$ and was completed below $600^{\circ}C$. As a result of the high-temperature compressive test for the MA powder compacts, the stress-strain curves showed serrated yielding behavior at 400 and $600^{\circ}C$, and softening phenomenon below the strain rate of $5{\times}10^{-3}s^{-1}$ at $800^{\circ}C$. The compressive yield strength as a function of test temperatures showed the nature of the positive-temperature dependence which has the peak temperature around $600^{\circ}C$.

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기계적 분쇄화법으로 제조된 $(Ti_{52}Al_{48})_{100-x}$-xB(x=0,0.5,2,5) 합금분말의 제조 및 미세조직 특성 (Synthesis and Microstructural Characterization of Mechanically Milled $(Ti_{52}Al_{48})_{100-x}$-xB (x=0,0.5,2,5) Alloys)

  • 표성규
    • 한국분말재료학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.98-110
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    • 1998
  • $Ti_{52}Al_{48}$ and $(Ti_{52}Al_{48})_{100-x}B_x(x=0.5, 2, 5)$ alloys have been Produced by mechanical milling in an attritor mill using prealloyed powders. Microstructure of binary $Ti_{52}Al_{48}$ powders consists of grains of hexagonal phase whose structure is very close to $Ti_2Al$. $(Ti_{52}Al_{48})_{95}B_5$ powders contains TiB2 in addition to matrix grains of hexagonal phase. The grain sizes in the as-milled powders of both alloys are nanocrystalline. The mechanically alloyed powders were consolidated by vacuum hot pressing (VHP) at 100$0^{\circ}C$ for 2 hours, resulting in a material which is fully dense. Microstructure of consolidated binary alloy consists of $\gamma$-TiAl phase with dispersions of $Ti_2AlN$ and $A1_2O_3$ phases located along the grain boundaries. Binary alloy shows a significant coarsening in grain and dispersoid sizes. On the other hand, microstructure of B containing alloy consists of $\gamma$-TiAl grains with fine dispersions of $TiB_2$ within the grains and shows the minimal coarsening during annealing. The vacuum hot pressed billets were subjected to various heat treatments, and the mechanical properties were measured by compression testing at room temperature. Mechanically alloyed materials show much better combinations of strength and fracture strain compared with the ingot-cast TiAl, indicating the effectiveness of mechanical alloying in improving the mechanical properties.

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(Fe, Co)-Al-B-Nb 초미세결정립합금의 조성 및 열처리온도에 대한 자기적 특성변화 (Magnetic Properties of (Fe, Co)-Al-B-Nb Nanocrystalline Alloys on Composition and Annealing Temperature)

  • 강대병;김택기;조용수
    • 한국자기학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.1-7
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    • 1995
  • 급속응고법중 단롤법을 이용하여 Fe-B계에 Co 및 Nb과 Al이 치환된 (Fe/sub 0.85/Co/sub 0.15/)/sub 75/ Al/sub 7/B/sub 18-x/Nb/sub x/(x = 2, 4, 6)와 (Fe/sub 0.85/Co/sub 0.15/)/sub 75/Al/sub y/B/sub 21-y/Nb/sub 4/ (y = 3, 5, 7, 9)합금을 급속응고장치로 단롤법을 이용하여 리본상으로 제작한후, 이들 합금의 초미세결정립 제조 가 능성과 자기적 특성의 조성 및 온도 의존성을 조사하였다. 초미세결정립합금은 y = 9를 제외한 전조성에서 제조가 가 능하였다. 포화자화 값은 열처리 후 증가하였고 Nb 함량이 증가하면 감소하였으며 상대적으로 Al과 B의 영향은 적었 다. 50 kHz에서 조사한 초투자율은 초미세결정립이 형성된 후가 열처리 전보다 2배이상 증가하였으며, 항자력과 교류 자기이력손실은 반대로 1/2이하로 감소하였다.

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고잔류자화 $\alpha$-Fe기 Nd-Fe-B 초미세결정립 합금의 자기특성 (Magnetic Properties of $\alpha$-Fe Based Nd-Fe-B Nanocrystalline with High Remanence)

  • 조용수;김윤배;박우식;김창석;김택기
    • 한국자기학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.38-41
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    • 1995
  • $\alpha$-Fe를 주상으로 하는 새로운 Nd-Fe-B계 합금을 개발하기 위하여 Nd 함유량을 4at.%로 고정시킨 Nd-Fe-B 초미세결정립합금의 제조 및 자기특성이 조사되었다. 급속응고법으로 제조된 $Nd_{4}Fe_{85.5}B_{10.5}$ 비정질합금은 결정화하여 $\alpha$-Fe 기지상에 $Nd_{2}Fe_{14}B$이 형성되나 자기특성${_{i}H_{c}=95.5kA/m(1.2kOe),\;Br=1.2T}$은 열화된다. Nb 및 Cu를 첨가한 $Nd_{4}Fe_{82}B_{10}Nb_{3}Cu_{1}$ 합금은 $\alpha$-Fe 결정립미세화(<30nm)로 보자력이 207kA/m(2.6 kOe)로 증가하나 잔류자화는 개선되지 않았다. 이 합금조성에 8at.% Co 첨가는 결정립을 더욱 미세화시키며 자기특성을 개선 시킨다. 최적열처리조건에서 $Nd_{4}Fe_{74}Co_{8}B_{10}Nb_{3}Cu_{1}$ 합금의 잔류자화, 보자력 및 최대에너지적이 각각 1.34 T, 219 kA/m (2.75kOe) 및 $95.5kJ/m^{3}$(12MGOe) 이다.

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