• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.174-174
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• 1999

Pt(001)의 깨끗한 표면은 재배열된 (5x20) 또는 (nxn) 구조를 갖는다. 이러한 재배열된 구조는 소？의 가스를 흡착에 대해서도 (1x1)구조로 다시 재배열되는 재배열인 쉽게 풀리는 준안정적 재배열 구조를 갖는 표면이다. Pt(100) 표면 위에 Ni과 같은 금속을 흡착시키는 경우도 동일하게 표면의 장력을 해소시켜 (1x1) 표면을 만든다. Pt와 Ni과 같은 덩어리 상태에서 Pt와 Ni가 질서있게 교차되어 배열되는 합금이 쉽게 이루어지는 물질들로 잘 알려져 있고, 이 합금은 Pt나 Ni와 동일한 규칙적인 fcc 구조를 갖는다. 따라서 Pt(100) 표면 위에 Ni를 흡착시키는 것은 Nm/Cu(100)과 같은 표면합금이나 Mn/Ag(1000에서 보이는 2층으로 된 표면 합금과 같은 표면 근방에 국한된 질서있는 표면 합금의 가능성이 있다. 또한 Ni/Pt(100)은 Ni과 Pt가 3대 1의 비로 조합될 때 나타나는 Ni3Pt의 층별구조인 표면에 Ni가 채워져 있고, 다음 층에 Ni와 Pt가 50%씩 질서 있게 섞여 있는 형태의 구조 즉 표면 밑 합금이 나타날 수 있는 가능성이 있는 물질계라는 점에서 관심을 갖게 한다. 본 연구는 LEED를 이용하여 Ni/Pt(100) 박막의 층별구조를 확인하고자 한다. PtNi 합금은 ATA(average t-matirx approximation)을 이용한 LEED 분석이 잘 적용되는 물질계로 알려져 있고, 본 연구는 ATA를 적용한 LEED I/V 분석을 통하여 Ni가 성장된 Pt(100) 표면의층별 농도비와 층별 구조를 구하고자 한다. 실험은 기본 압력이 3x10-11torr인 챔버에서 이루어졌으며, 증착시 압력은 5x10 torr이고, 증착은 열증발 방법을 이용하였다. Ni가 증착됨에 따라 (nxn) 재배열 표면에 기인한 extra spot들의 세기는 점차 감소하고 특정 증착량 이상에서부터 이 (nxn)의 spot들이 사라지고 깨끗한 (1x1) 패턴이 나타난다. 계속되는 증착량의 증가에 대해서도 이 (1x1) 형태는 유지되며, 표면의 질서에 따르는 c(2x20 패턴은 보이지 않았다. (1x1) LEED spot를 보임에도 불구하고 덩어리 절단 형태의 구조를 기반으로 한 LEED I/V 분석으로는 잘 맞출수 없었다. 이것은 Ni가 일정 이상 흡착된 경우 그 구조가 덩어리 절단 형태의 fcc(100) 구조와 벗어난 구조를 가지는 것으로 보인다.

• 한국자기학회지
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• 제23권4호
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• pp.117-121
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• 2013

본 연구에서는 대표적인 강자성 금속인 Fe에 비자성 원소가 치환된 비교적 단순한 B2 구조의 FeX(X = Al, Si, Ni, Ga, Ge, Sn) 합금의 자기변형계수를 제일원리계산으로 수행하여 Fe 기반 합금이 희토류 원소 기반 자기변형 물질인 Terfenol을 대체할 수 있는 가능성을 탐색하였다. 계산방법으로 자성 연구에 가장 적합한 것으로 알려져 있는 총퍼텐셜 선형보강 평면파(Full-potential Linearized Augmented Plane Wave; FLAPW) 방법을 사용하였으며 일반화 물매근사(generalized gradient approximation: GGA)을 도입하여 전자 상호간의 교환-상관 퍼텐셜을 기술하였다. B2 구조의 FeX(X = Al, Si, Ni, Ga, Ge, Sn)의 합금들 중에 FeSi와 FeGe은 비자성 상태가, 그 외 나머지 합금은 강자성 상태가 안정된 것으로 계산되었다. FeAl, FeNi, FeGa, FeSn의 자기변형계수 는 각각 -5, +6, -84, -522ppm으로 계산되어 FeSn은 큰 자기변형을 가질 수도 있음을 예측하였다.

• 멤브레인
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• 제22권1호
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• pp.1-7
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• 2012

니오븀 금속을 기반으로 하는 $Nb_{56}Ti_{23}Ni_{21}$ 합금 분리막의 수소 투과 특성 및 화학적 안정성에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 직경 10 mm, 두께 0.5 mm의 $Nb_{56}Ti_{23}Ni_{21}$ 합금 분리막을 제작하였으며, 2가지 조성($H_2$ 100%, $H_2$ 60% + $CO_2$ 40%)의 공급가스를 $450^{\circ}C$의 온도에서 투과시킬 때 압력에 따른 수소 투과 특성에 관한 실험을 진행하였다. 본 실험에서의 최대 수소 투과량은 순수한 수소를 투과시킬 경우 절대압력 3 bar에서 $5.58mL/min/cm^2$로 나타났다. 또한 공급가스 조성에 따른 각각의 경우 모두 Sievert's law에 잘 부합하였으며, 이산화탄소와의 혼합가스 사용시, 투과량은 수소 분압 감소에 비례하여 감소하였다. 투과 실험 후 XRD 분석을 통하여 $Nb_{56}Ti_{23}Ni_{21}$ 합금 분리막의 이산화탄소에 대한 화학적 안정성에 대한 실험을 수행하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제23권3호
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• pp.147-152
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• 2003

질소 용해도가 낮은 ${\delta}$상으로 응고가 시작되는 16Cr-3Ni 계 스테인리스강의 응고시 질소기포 형성에 미치는 질소 함량과 냉각속도의 영향이 조사되었으며 이를 기반으로 질소 기포 결함이 발생하는 임계 질소 함량을 예측하는 방법을 제시하였다. 질소함량의 증가는 질소 기포 결함을 증가시켰으며, 냉각속도의 증가는 질소기포결함의 형성을 다소 억제 할 수 있는 것으로 조사되었다. 실험적으로 구한 Fe-16Cr-3Ni-9Mn 합금의 임계 질소 함량은 0.19wt%였으며, 임계 질소 압력은 평형응고로 가정한 경우 1.27atm, Scheil 응고로 가정한 경우에는 1.23atm으로 계산되었다. 질소 용해도를 증가시킬 수 있는 Mn 함량의 변화에 따른 임계 질소 함량의 변화를 예측하기 위하여 계산된 임계 질소 압력을 Fe-16Cr-3Ni-11Mn 합금에 적용하였으며 이를 통해 얻은 임계 질소 함량은 평형응고로 가정한 경우 0.25wt%, Scheil 응고로 가정한 경우에는 0.24wt% 로 예측되었다. 예측 결과의 타당성을 확인하기 위하여 Fe-16Cr-3Ni-11Mn 합금의 실험 결과와 비교하였으며, 일치하는 결과가 얻어졌다.

• 멤브레인
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• 제34권2호
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• pp.146-153
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• 2024

본 실험에서는 Ti를 기반으로 한 평판 수소 분리막을 설계하여 제조하였다. 새로운 조성의 Ti를 베이스로 한 수소 분리막을 찾기 위하여 여러 합금들의 물리화학적 특성과 수소투과도 사이의 상관관계에 대해 조사하였다. 이를 바탕으로 신조성의 합금막 2종(Ti_14.2Zr_66.4Ni_12.6Cu_6.8 (70 ㎛), Ti_17.3Zr_62.7Ni₂₀ (80 ㎛))을 설계 및 제조하였다. 제조된 평판 수소 분리막은 300~500℃, 1~4 bar의 조건에서 혼합 가스(H₂, N₂), sweep 가스(Ar)를 이용하여 수소 투과 실험을 진행하였다. Ti_14.2Zr_66.4Ni_12.6Cu_6.8 합금막은 500℃, 4bar에서 최대 16.35 mL/cm² min의 flux를 가지며, Ti_17.3Zr_62.7Ni₂₀ 합금막은 450℃, 4 bar에서 최대 10.28 mL/cm² min의 flux를 가진다.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권4호
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• pp.199-206
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• 2020

CoCr-based alloys have been developed as wear-resistant materials owing to their excellent mechanical properties and strong wear resistance. The purpose of this study is to experimentally assess the frictional and wear characteristics of CoCr-based alloys slid against two different counter materials subjected to various normal forces to determine the expansion applicability of CoCr-based alloys. CoCrMo and CoCr alloys were selected as the target materials and NiCr and NiCrB alloys as counter materials. Experimental tests were performed using a pin-on-reciprocating plate tribo-tester under dry lubrication. Before performing the tests, the surface of the specimens was observed through confocal microscopy and the hardness was measured using a micro-Vickers hardness tester. The wear volume of the plate was calculated at the end of the tests using confocal microscope data, and the wear rate was quantitatively obtained based on Archard's wear law. From the results, the wear rates of the CoCrMo specimens that slid against NiCr and NiCrB are 7.69 × 10^-6 ㎣/Nm and 5.26 × 10^-6 ㎣/Nm, respectively. The wear rates of the CoCr specimens that slid against NiCr and NiCrB were higher than those of the CoCrMo specimens by factors of approximately 4 and 8, respectively. The CoCrMo specimens further exhibited lower friction characteristics than the CoCr specimens. The findings of this study will be useful for expanded applications of CoCr-based alloys as wear-resistant materials for various mechanical parts.

• Tribology and Lubricants
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• 제39권2호
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• pp.49-55
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• 2023

Currently, the demand for green technologies toward a sustainable future is rapidly increasing due to growing concern over environmental issues. Methanol is biodegradable and can provide clean combustion to reduce sulfur oxide and nitrogen oxide emissions, and therefore it is a candidate fuel for marine engines. However, the effect of methanol on tribological characteristic degradation should be addressed for methanol-fueled engines. In this study, the methanol addition effects on tribological characteristic degradation is experimentally assessed using a pin-on-disk tribo-tester. Ni-based alloy is used as a target material due to its broad applicability as an engine component material. For a lubricant, engine oil with and without methanol are used. The tests are conducted for up to 10,000 cycles under boundary lubrication while the change in friction force is monitored. Additionally, the wear rate is determined based on laser scanning confocal microscope data. An additional test in which methanol is added at regular intervals is performed with an aim to directly observe its effect on friction. Overall, the friction coefficient increases slightly with increasing methanol concentration. Furthermore, the wear rate of the pin and disk increase significantly with methanol addition. The results also indicate that the friction increases instantaneously with methanol addition at the contacting interface. These findings may be useful for better understanding the methanol effect on the tribological characteristics of Ni-based alloys for methanol-fueled engines with improved performance.

• 한국표면공학회지
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• 제44권3호
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• pp.117-123
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• 2011

We investigated the spectroscopic and electrochemical properties of the citrate-based CuNi solution at different solution pH and analyzed various surface properties of CuNi codeposition layer. By combining UV-Visible spectroscopic data with potentiodynamic polarization curves, it could be found that the complexation of $Ni^{2+}$-citrate pair was completed at lower solution pH than $Cu^{2+}$-citrate pair and was affected by the coexistent $Cu^{2+}$ ions, while the complexation between $Cu^{2+}$ ions and citrate was not sensitive to the presence of $Ni^{2+}$ ions. Also, the electron transfer from cathode to $Cu^{2+}$-citrate and$Ni^{2+}$-citrate was hindered by strong complexation between $Cu^{2+}/Ni^{2+}$ ions and citrate and so apparent codeposition current densities were reduced as the solution pH increases. CuNi codeposited layers had a higher Cu content when they were prepared at high pH solution due to the suppression of Ni deposition, and when codeposition was executed in an agitated condition due to the acceleration of mass transfer of $Cu^{2+}$ ions in the solution. Actually, solution pH had little effect on the surface morphology and deposits orientation, but greatly influenced the corrosion resistance in 3.5% NaCl solution by modifying the chemical composition of CuNi layers and so pH 3 was expected as the most suitable solution pH in the viewpoint of corrosion coatings.

• 한국추진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.97-103
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• 2012

액체 로켓 엔진의 연소기는 높은 온도의 연소가스를 발생시키므로 연소실과 노즐은 열적으로 보호되어야 한다. 상단용 엔진의 노즐확장부는 큰 노즐 팽창비를 갖기 때문에 무게가 발사체 성능에 미치는 영향이 크므로 경량 내열 소재가 개발되어 사용되어 왔다. 가스 냉각 방식은 이전에는 널리 사용되었으나 지금은 잘 사용되지 않으며, 니오븀 합금이나 니켈 기반 초합금, 세라믹 복합재를 사용하는 복사 냉각 방식과 흡열 냉각 방식은 지금까지도 발사체 상단에 많이 사용되고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.505-509
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• 2011

액체 로켓 엔진의 연소기는 높은 온도의 연소가스를 발생시키므로 연소실과 노즐은 열적으로 보호되어야 한다. 상단용 엔진의 노즐확장부는 큰 노즐 팽창비를 갖기 때문에 무게가 발사체 성능에 미치는 영향이 크므로 경량 내열 소재가 개발되어 사용되어 왔다. 가스 냉각 방식과 흡열 냉각 방식은 이전에는 널리 사용되었으나 지금은 잘 사용되지 않았으며, 니오븀 합금이나 니켈 기반 초합금, 세라믹 복합재를 사용하는 복사 냉각 방식은 지금까지도 발사체 상단에 많이 사용되고 있었다.