• 한국주조공학회지
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• 제35권5호
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• pp.114-119
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• 2015

This paper reports the effect of a refractory crucible type on the microstructure of duplex stainless steel (DSS) cast with the addition of gadolinium using air-induction melting. Grade 4A DSSs with 1 wt% of gadolinium (Gd) were fabricated in various crucibles including alumina ($Al_2O_3$), magnesia (MgO), calcia (CaO) coated with yttria ($Y_2O_3$) and graphite. The standard free energies of the formation of calcium and yttrium oxide were lower than those of gadolinium oxide and other crucible elements based oxide. The yield of Gd in DSS using $Al_2O_3$, MgO, CaO-coated $Y_2O_3$ and graphite was 5, 19, 83 and 96%, respectively. As Gd yield increased, the amount of Gd-based inclusions increased, the size of the inclusions were reduced, and the inclusions became evenly distributed.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.705-710
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• 2001

So for the quartz-glassy crucible wastes which was used for pulling up silicon-single-crystal ingot have simply reused for refractory raw-materials, or exhausted. This study is concerned on the advanced recycling-technology that is obtained by the proper micro-particle preparation process in order to fabricate fine amorphous silica filler for EMC (Epoxy Molding Compound). Therefore, this paper will deal with the physical, chemical and thermal pre-treatment process for efficient impurity removal and with the proper micro-particle process for producing the amorphous silicafiller. In view of the results, if the chemical, physical and thermal pre-treatment process for efficient elimination of impurity was passed, the purity of wasted fused glassy crucible is almost equal to the its of first anhydrous quartz glass. Thus, it was understood that this wasted fused glassy crucible was sufficient value of recycling, though it was damaged. When the ingot was fabricated, Phase transformation of crystallization by heat treatment (heat hysteresis phenomenon) was not changed. So, it was understood that as fused silica in the amorphous state, as It is, recycling possibility was very high

• 한국결정성장학회지
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• 제23권3호
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• pp.129-134
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• 2013

사파이어($Al_2O_3$) 단결정 웨이퍼는 청색 LED(light emitting diode) 제작을 위한 핵심 소재로 사용되고 있으며, 사파이어 단결정의 품질에 따라 LED의 성능이 크게 좌우하게 된다. 여러 가지 사파이어 단결정 제조방법 중 키로플러스(Kyropoulos)법은 도가니 직경에 근접한 크기로 잉곳 생산이 가능하며, 내부 전위밀도가 낮아 고품질의 대구경 사파이어 잉곳 제작이 가능하다. 키로플러스법 공정에서 용융 알루미나의 유동은 seed의 성장 형태, 도가니 및 단열재의 형상에 영향을 받으며, 유동양상에 따라 단결정 사파이어 잉곳의 품질이 좌우된다. 특히 온도구배는 hot-zone 내부의 히터 구조와 밀접한 관련이 있으므로 본 연구에서는 도가니 단위표면적당 하부와 측면 히터의 발열비율에 따른 CFD(computational fluid dynamics) 해석을 실시하고, 해석결과를 토대로 각각 용융 알루미나의 유동 및 remelting 현상에 대해 분석하였으며, 이상적인 히터 발열비율을 도출하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.44-51
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• 2022

현재 전기로(EAF) 제강 공정에서는 내화재 보호 및 탈황능 개선을 위해 MgO 함유 Flux인 경소돌로마이트를 사용하고 있으며, 탈산 효과와 동시에 Slag foaming을 통한 전력에너지를 저감시키기 위해 가탄제를 투입하고 있다. 본 연구에서는 상기 효과들을 경제적으로 달성하기 위해 폐 MgO-C계 내화재를 사용하고자 한다. 폐 MgO-C계 내화재는 현재 대부분 재활용되지 못하고 폐기되고 있는 실정이지만 다량의 MgO와 흑연 성분을 함유하고 있어 제강용 Flux로서의 효용가치가 입증되면 대량 재활용이 가능할 것으로 기대된다. 본 실험에서는 상용 EAF slag 조성을 토대로 Target 조성 범위를 설정하였다. Target EAF slag가 원만히 형성될 수 있도록 하기 위해 Flux와 함께 투입될 Pre-melt base slag를 제조하였다. Pre-melt base slag는 SiO₂, Al₂O₃, FeO를 혼합하여 알루미나 도가니에 장입 후 1450℃에서 1시간 이상 가열하여 제조하였다. 이후 제조된 Pre-melt base slag에 혼합 Flux #2(경소돌로마이트+폐 MgO-C계 내화재+석회석)을 가하여 용융반응 시험을 수행하고 그 결과를 기존 제강 Flux에 해당하는 혼합 Flux #1(경소돌로마이트+석회석) 경우와 비교 평가하여 그 대체 가능성을 평가하였다. 신뢰성있는 평가를 도출하기 위해 XRD, XRF 및 Slag foam height, Slag basicity, 철 회수 등의 평가를 종합하였다.

• Advances in materials Research
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• 제7권1호
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• pp.17-28
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• 2018

Niobium is a candidate base for new alloys devoted to applications at especially elevated temperatures. Elaborating and shaping niobium-based alloys by conventional foundry may lead to mechanically interesting microstructures. In this work a series of charges constituted of pure elements were subjected to high frequency induction melting in cold crucible to try obtaining cast highly refractory Nb-xCr and Nb-xCr-0.4 wt.%Calloys(x=27, 34 and 37 wt.%). Melting and solidification were successfully achieved. The as-cast microstructures of the obtained alloys were characterized by electron microscopy and X-ray diffraction and their hardness were specified by Vickers macro-indentation. The obtained as-cast microstructures are composed of a body centered cubic (bcc) niobium dendritic matrix and of an interdendritic eutectic compound involving the bcc Nb phase and a $NbCr_2$ Laves phase. The obtained alloys are hard to cut and particularly brittle at room temperature. Hardness is of a high level (higher than 600Hv) and is directly driven by the chromium content or the amount of {bcc Nb - $NbCr_2$} eutectic compound. Adding 0.4 wt.% of carbon did not lead to carbides but tends to increase hardness.

• 한국세라믹학회지
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• 제13권1호
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• pp.11-19
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• 1976

Carbon bond 흑연도가니는 clay bond 형 흑연도가니에 비하여 열전도율이 크고 열팽창율이 적으며, 열간하중성이 좋을 뿐 아니라 열충격에도 안전하여 그 사용 수명이 100여회나 된다. 본 연구결과 carbon bond 형 흑연도가니의 제조에 적합한 원료의 조합비는 인장흑연 40, 탄화규소 15, Ferro-silion 25, 무기질결합제 15, 영정석 3, ferromanganese 2 였으며, 흑연도가니 제조에 소요되는 원료들의 상호관계는 흑연량이 증가할수록 산화율 및 기공률이 증가하고, 기공률의 증가도 흑연의 산화량에 비례하였으며, 탄화규소의 증가는 산화율 및 기공률을 증가 시켰고 ferrosilion의 증가는 기공률 및 산화율에 별영향을 미치지 않었고, 유리질의 증가는 산화율 및 기공율을 감소시키나 과량이면 bloating현상이 일어나 오히려 기공률이 커졌다. 제조된 도가니의 물성은 부피비중2.31, 겉보기비중 2.58, 기공률 15.2%, 흡수율 6.01%, 압축강도 438kg/$cm^3$, 인장강도 256kg/$cm^3$, 산화소모율 3.77%이하이며 평균사용 수명은 105회였다.

• 한국재료학회지
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• 제21권8호
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• pp.444-449
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• 2011

Nano-sized $Y_2O_3$ powders were prepared via a sol-gel method starting with $Y(NO_3)_3{\cdot}6H_2O$ (Yttrium(III) nitrate hexahydrate) and water with ethanol as a cosolvent. $Y_2O_3$ is an important rare earth oxide and has been considered for use in nuclear applications, such as ceramic materials, due to its excellent optical and refractory characteristics. It has been used as a chemically stable substrate, a crucible material for melting reactive metals, and a nozzle material for jet casting molten rare earth-iron magnetic alloys. Oxalic acid ($C_2H_2O_4$) has been adopted as a chelating agent in order to control the rate of hydrolysis and polycondensation, and ammonia was added in order to adjust the base condition. The synthesized $Y_2O_3$ powder was characterized using TG/DTA, XRD, FE-SEM, BET and Impedance Analyzer analyses. The powder changed its properties in accordance with the pH conditions of the catalyst. As the pH increases according to the FE-SEM, the grain grew and it showed that the pore size decreased while confirming the effect of the grain size. The nano-material $Y_2O_3$ powders demonstrated that the surface area was improved with the addition of oxalic acid with ammonium hydroxide.