• 동력기계공학회지
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• 제14권1호
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• pp.59-64
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• 2010

Ferritic stainless steel is currently increasingly used for automotive exhaust material. The material for exhaust manifold is used in the temperature range of 500∼$850^{\circ}C$. Therefore, high temperature characteristic is an important one that affects it's life span. It has been investigated the effect of alloying elements of Cr, Mo, Nb, Ti in the ferritic stainless steel for exhaust manifold on the high temperature tensile strength. There was a few difference in the tensile strength at $600^{\circ}C$ with the exception of low Cr steel, but the steels containing higher Cr, Mo or Nb elements showed significantly higher tensile strength at the temperature of $800^{\circ}C$. The precipitates of the specimens after heat treating at the test temperature were electrolytic extracted, and quantitatively analysed using by SEM-EDS and TEM. The alloying elements of Cr and Mo increased the tensile strength as a solid solution strengthener, and on the other hand Nb element enhanced the strength by forming the fine intermetallic compounds such as NbC or $Fe_2Nb$.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제43권5호
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• pp.421-428
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• 2011

The out-of-pile mechanical performance and microstructure of recrystallized Zr-1.5 Nb-S alloy was investigated. The strength of the recrystallized Zr-1.5Nb-O-S alloys was observed to increase with the addition of sulfur over a wide temperature range, from room temperature up to $300^{\circ}C$. A yield drop and stress serrations due to dynamic strain were observed at room temperature and $300^{\circ}C$. Wavy and curved dislocations and loosely knit tangles were observed after strained to 0.07 at room temperature, suggesting that cross slip is easier. At $300^{\circ}C$, however, dislocations were observed to be straight and aligned along the slip plane, suggesting that cross slip is rather difficult. At $300^{\circ}C$, oxygen atoms are likely to exert a drag force on moving dislocations, intensifying the dynamic strain aging effect. Oxygen atoms segregated at partial dislocations of a screw dislocation with the edge component may hinder the cross slip, resulting in the rather straight dislocations distributed on the major slip planes. Recrystallized Zr-Nb-S alloys exhibited ductile fracture surfaces, supporting the beneficial effect of sulfur in zirconium alloys. Oxidation resistance in air was also found to be improved with the addition of sulfur in Zr-1.5 Nb-O alloys.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.634-639
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• 1998

$Y_2O_3$와 $Nb_2O_5$가 첨가된 지르코니아에 입자 크기가 다른 두종류의 Al2O3를 부피비로 10~30% 첨가한 복합체를 155$0^{\circ}C$ 온도에서 5시간 소결하여 $250^{\circ}C$ 온도의 공기 분위기하에서 1000시간 혹은 $180^{\circ}C$ 온도의 0.3MPa H2O vapor pressure 분위기하에서 5시간 열처리를 하여 X-ray 회절분석 방법을 이용하여 저온 상안정성을 조사하였다. 복합체 전부 열처리 후에 정방정 상에서 단사정 상으로 상전이가 발생하지 않는 우수한 저온 상안정성이 관찰되었다. 복합체의 상아정성에 Nb 첨가가 $Al_2O_3$의 첨가보다 더 효과적이었다. 2.8$\mu$m 입자크기를 가진 Al2O3를 부피비로 20% 첨가한 복합체에서 최적의 조건이 관찰되었으며 강도와 인성값은 각각 670MPa와 7.1MPam1/2이었다. Al2O3 입자 크기가 2.8$\mu$m에서 0.2$\mu$m로 감소함에 따라 강도는 다소 증가하였으나 파괴인성값은 감소하였다.

• 한국재료학회지
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• 제26권12호
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• pp.721-725
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• 2016

This work focuses on the electrical conduction mechanism in a lead free ($Na_{0.5}K_{0.5}NbO_3$ ; NKN) ceramics system with $LiNbO_3$ content of approximately critical concentration $x{\geq}0.2$. Lead free $(1-x)(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3-x(LiNbO_3)$, $NKN-LN_x$ (x = 0.1, 0.2) ceramics were synthesized by solid-state reaction method. Crystal structures are confirmed by X-ray diffraction. The electric-mechanical bond coefficient $k_p$ decreases and the phase transition temperature $T_c$ increases with increasing x content, as determined by dielectric and piezoelectric measurements. The value of the real dielectric constants ${\varepsilon}^{\prime}$ and $k_BT{\varepsilon}^{\prime\prime}$ showed anomalies around $T_c$ ($462^{\circ}C$ in the NKN-LN0.1 and $500^{\circ}C$ in the NKN-LN0.2). For the ionic conduction of mobile ions, the activation energies are obtained as $E_I=1.76eV$ (NKN-LN0.1) and $E_I=1.55eV$ (NKN-LN0.2), above $T_c$, and $E_{II}=0.78$ (NKNL-N0.1) and $E_{II}=0.81$ (NKN-LN0.2) below $T_c$. It is believed that the conduction mechanisms of NKN-LNx ceramics are related to ionic hopping conduction, which may arise mainly due to the jumping of $Li^+$ ions.

• 한국주조공학회지
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• 제41권5호
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• pp.445-453
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• 2021

다양한 합금계에 대한 계산열역학은 CALPHAD 기법으로 잘 알려져있다. 실험적으로 측정된 열역학 특성들을 활용하여 각 상에 대한 Gibbs 에너지 모델 파라미터들을 구하여, 주로 실험적으로 측정되지 못한 영역에 대한 예측이나 실험 결과에 대한 열역학 해석에 활용되고 있다. 본 연구에서는 내열 주조 합금 (IN-657)이 장시간 사용 후에 일정 영역에서 파괴되는 현상의 열역학적 해석을 위해 Ni-Cr-Nb-C 사원계 시스템의 열역학 모델링을 수행하였고, Cr 함량에 따른 시스템의 안정상, 온도에 따른 상분율 및 Ni₂Cr상의 long range ordering 파라미터를 계산하였고 실험결과와 비교하였다. 계산된 열역학 물성들은 실험으로 보고된 파괴온도 영역 및 해당 영역에서 생성된 안정상에 대한 결과를 잘 설명한다. CALPHAD 기법을 통한 열역학 모델링은 다양한 주조 합금의 열역학적 거동을 해석하고 예측하는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.99-104
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• 1998

40$0^{\circ}C$ $H_2O$ steam 분위기에서 Zr-2,5wt%Nb 및 Zr-20wt%Nb 합금의 산화거동을 열처리조건에 따른 미세조직 관점에서 고찰하였으며, 형성된 oxide를 분석하여 산화기구를 규명하고자 하였다. Zr-Nb 합금의 산화거동은 열처리에 따라 협성된 조직상에 매우 민감하였는데, 주 조직인 a-Zr 상 보다는 $\beta$상들에 ($\beta$-Zr, $\beta$-Nb) 보다 큰 영향을 받는 것으로 보인다. $\beta$-Zr 상은 $\alpha$-Zr 상에 비해 부식저항성이 낮으며, 그 양에 관계없이 유사한 정도의 부식거동을 보인다. $\beta$-Nb 상의 경우, 미세한 크기로 적은양이 존재하는 경우 부식저항성에 별다른 영향이 없어 보이는 반면, 상당량의 $\beta$-Nb 상이 조대한 크기로 (약 0,2$\mu\textrm{m}$) 존재하는 경우 매우 불안정한 부식거동을 보였다. 이들 $\beta$상들의 낮은 산화저항성은 Nb$_2$O$_{5}$ 을 포함한 Nb 계 oxide의 형성에 주로 기인한 것으로 추정된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.353-353
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• 2014

본 연구에서는 Sputter를 이용하여 Room Temp.에서 증착된 NbOx 박막의 열처리에 따른 결정도를 분석하고, 이러한 결정도의 변화가 Metal Insulator Transition특성에 의한 Threshold switching에 어떠한 영향을 미치는 지에 대하여 연구하였다. NbOx 박막의 threshold switching 특성 분석을 위해, 1.4um의 TiN 위에 15nm의 NbOx를 증착하고 Top Electrode로 Pt를 증착하여 측정하였다. 증착된 NbOx는 Nb metal target으로 Reactive Sputter를 이용하여 Room Temp.에서 증착하였으며, 조성은 Partial Oxygen Pressure를 이용하여 조절하였다. 증착된 박막의 결정도는 TEM 및 XRD를 통하여 분석하였고 조성은 XPS를 이용하여 분석하였다. Sputter로 NbOx 증착 시 Partial Oxygen Pressure에 따른 조성을 XPS로 확인한 결과, Partial Oxygen Pressure 2%에서 NbOx의 조성을, 5%이상일 경우, Nb2O5의 조성을 가지는 것으로 확인되었다. Partial Oxygen Pressure 2%에서 증착한 NbOx 박막의 열처리에 따른 결정도를 분석한 결과, As-Dep상태에서는 amorphous상태였다가 600'C이상으로 1분간 열처리를 하였을 때 NbOx의 결정도가 증가함을 확인하였다. I-V 특성 측정 결과, 열처리 온도가 증가함에 따라 initial current가 점진적으로 증가하는 경향을 보이는데, 이는 열처리 시 amorphous상에서 poly-crystalline으로 미세구조의 변화가 일어나면서 grain boundary가 생성되며 생성된 grain boundary를 통해 leakage current가 증가하는 것으로 추측된다. 또한, 결정도가 증가함에 따라 electro-forming voltage가 감소하는 경향을 보이며 안정된 threshold switching 특성을 보이고 있다. 특히, 700'C 1분간 열처리 시에는 electro-forming 과정이 없이 threshold switching이 나타나는 현상이 관찰되었다. 이로 미루어 보아, threshold switching에서 나타나는 forming 현상은 local joule heating에 의해 박막이 결정화 되는 과정으로 추측된다. 결론적으로, 박막의 결정도가 initial current 및 Threshold switching 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 예상된다.

• 한국재료학회지
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• 제17권8호
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• pp.442-446
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• 2007

Microwave dielectric properties of $0.85CaWO_4-0.15LnNbO_4$ (Ln = La, Sm) ceramics were investigated as a function of the sintering temperature and $Li_2WO_4$ content from 0.8 wt.% to 1.5 wt.%. A single phase with tetragonal scheelite structure was obtained at a given composition ranges. For the specimens with $Li_2WO_4$, the sintering temperature could be effectively reduced from $1150^{\circ}C$ to $900^{\circ}C$ due to the enhancement of sinterability. Dielectric constant (K) of the specimens with $LaNbO_4$ and $SmNbO_4$ was increased with the increase of sintering temperature and/or $Li_2WO_4$ content. However, K of the specimens with $LaNbO_4$ was higher than that of $SmNbO_4$ due to the larger dielectric polarizability $(\alpha)$ of $LaNbO_4$ ($18.08{\AA}$) than that of $SmNbO_4$ ($16.75{\AA}$). With an increase of $Li_2WO_4$ content, Qf value of the specimens with $SmNbO_4$ was decreased, while that of the specimens with $LaNbO_4$ was increased. Temperature coefficient of resonant frequency (TCF) was increased with the increase of $Li_2WO_4$ content.

• Elastomers and Composites
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• 제49권4호
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• pp.330-335
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• 2014

Niobium pentoxide ($Nb_2O_5$) 나노입자는 niobium (V) chloride 와 pluronic F108NF를 전구체와 주형제로 사용하여 합성하였다. $Nb_2O_5$-graphene나노복합체는 아르곤 가스 분위기 전기로 조건에서 2시간 동안 $700^{\circ}C$로 가열하였다. 시료의 결정화도, 결정형태, 광촉매 분해 반응성은 X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, UV-vis spectroscopy를 사용하여 측정하였다. $Nb_2O_5$-graphene나노복합체는 254 nm의 자외선 조건에서 유기염료 광촉매 분해 반응의 광촉매로 사용되었다. 유기염료는 methylene blue (MB), methyl orange (MO), rhodamine B (RhB), brilliant green (BG)이 사용되었다. 또한 $Nb_2O_5$-graphene나노복합체를 사용하여 유기염료 광촉매 분해 반응의 반응 속도를 결정하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제27권1호
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• pp.124-133
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• 2003

Ti-25Al-xNb (x=0, 3, 7, 11, 13 at. %) alloys and 18 vol. % TiB/(Ti-25Al-11Nb) metal matrix composite were fabricated by spark plasma sintering process at 900-120$0^{\circ}C$. Microstructural characteristics of the sintered bodies were identified by SEM, EDX analysis, X-ray diffraction, and differential scanning calorimeterric method. $Ti_3Al$ alloy was consisted of equiaxed $\alpha_2$ phase. $Ti_3Al-Nb$ alloys and the matix of TiB/(Ti-25Al-11Nb) metal matrix composite had the morphology that O phase was precipitated at the grain boundary of $\alpha_2$phase. Volume fraction of O phase and hardness were depended on the concentration of Nb in $Ti_3Al-Nb$ alloy, Rule of mixing could be applied to hardness and Young's modulus of 18 vol. % TiB/(Ti-25Al-11Nb) metal matrix composite.