Recently, various bulk metallic glasses (BMG's) haying good mechanical and chemical properties were developed. BMG's can easily be deformed in the supercooled liquid region, via viscous flow mechanism. In our previous work, we evaluated the deformation behavior and some other basic properties of Z $r_{41.2}$$Ti_{13.8}$C $u_{12.5}$N $i_{10}$B $e_{22.5}$ alloy. In this study, we investigated the micro forming of Z $r_{41.2}$$Ti_{13.8}$C $u_{12.5}$N $i_{10}$B $e_{22.5}$ alloy. The process condition was chosen based on the viscosity data from TMA, and superalloy and Si wafer with micro patterns on the surface were used as forming die. The alloy showed good replication of the patterns. However, some stripe patterns, resembling scratches, appeared on the deformed alloy surface. These scratches can be reduced or eliminated by polishing before forming.ing.ore forming.ing.
A bulk metallic glass-forming alloy, $Ni_{59}Zr_{20}Ti_{16}Si_2Sn_3$ metallic glass powders was used for good commercial availability and good formability in supercooled liquid region. In this study, the Ni-based metallic glass was synthesized using by high pressure gas atomized metallic glass powders. In order to create a bulk metallic glass sample, the $Ni_{59}Zr_{20}Ti_{16}Si_2Sn_3$ metallic glass powders with ball-milled Ni-based amorphous powder with 40%vol brass powder and Cu powder for 20 hours. The composite specimens were prepared by Spark Plasma Sintering for the precursor. The SPS was performed at supercooled liquid region of Ni-based metallic glass. The amorphous structure of the final sample was characterized by SEM, X-ray diffraction and DSC analysis.
Bulk amorphous alloys with reasonable glass forming ability and large plasticity were found in Zr-Cu-Al alloys. Further increase in the GFA and the ductility is expected by appropriately choosing a fourth element. In this study, we select Be as the fourth element and added to the Zr-Cu-Al system to synthesize $(Zr_{57.4}Cu_{38.1}Al_{4.5})_{100-x}Be_x$(x=0~16) alloys and the glass forming ability and the plasticity were measured. With Be addition, the supercooled liquid region (${\Delta}T_x$), the plasticity and GFA as high as $134^{\circ}C$, 20.5%, 7 mm, respectively, can be obtained. Herein, we present the effect of Be addition on the variations of various mechanical properties and thermal characteristics of the $(Zr_{57.4}Cu_{38.1}Al_{4.5})_{100-x}Be_x$ alloys.
Recently, various bulk metallic glasses (BMG's) having good mechanical and chemical properties were developed. BMG's can easily be deformed in the supercooled liquid region, via viscous flow mechanism. By using the viscous flow, the very low pressure is needed to deform the materials. In this study, we investigated the structural transition and deformation behavior of Vitreloy 1 (Zr/sub 41.2/Ti/sub 13.8/Cu/sub 12.5/Ni/sub 10/Be/sub 22.5/) using TMA and DSC. We applied the results to the micro forming process. The forming condition was chosen based on the viscosity data from TMA, and Si wafer with micro patterns on the surface was used as a forming die. The deformed surface was analyzed by SEM and 3D Surface Profiling System. The alloy showed good replication of the patterns. Quantitative measurement of roughness was useful to evaluate the replication. Surface condition of the deformed surface was determined by the initial surface condition.
The melt-spun amorphous $Fe_{77-X}P_{13}C_4B_4Al_2Mo_X$(x=4~10) and $Fe_{82-X}P_XC_4B_4Al_2Mo_8$(x=9~15) alloys were found to exhibit a large supercooled liquid region(${\Delta}T_x$) exceeding 40 K before crystallization. The largest ${\Delta}T_x$ for the glassy alloys containing Mo reaches as large as 65 K for the $Fe_{69}P_{13}C_4B_4Al_2Mo_8$ alloy. The corrosion behavior of the amorphous $Fe_{77-X}P_{13}C_4B_4Al_2Mo_X$(x=4~15) and $Fe_(82-X)P_XC_4B_4Al_2Mo_8$ (x=9~17) alloys were examined by electrochemical measurements in 9M $H_2SO_4$ solution at 303 K. The addition of Mo(or P) for replacing some portion of Fe is effective in improving the corrosion resistance of the investigated Fe-based glassy alloys. They are spontaneously passivated and have a wide passive region with low passive current density.
액체 상태의 물질이 매우 급속하게 냉각되면 일반적으로 과냉각액체(supercooled liquid) 상태에 도달한다. 과냉각액체는 더 낮은 온도에서 유리상(glass phase)으로 상전이를 일으킨다고 알려져 있는데, 이때 나타나는 동역학적 불균일성(dynamic heterogeneity)은 상전이를 기술하는데 중요한 역할을 한다. 그러나 일반적인 액체의 상전이를 연구할 때 주로 사용되던 상관함수(correlation function)으로는 이러한 불균일성을 정량적으로 표현하기 어렵기 때문에 동역학적 민감도(dynamic susceptibility)나 multi-time correlation function 등 동역학적 성질(dynamic property)로부터 특징적인 시간 개념 및 거리 개념을 도출하려는 연구가 많이 진행되어 왔다. 본 논문에서는 일반적으로 특징적인 거리 개념을 도출해 내는데 사용되는 4점 밀도 상관함수(four-point density correlation function)인 dynamic susceptibility(${\chi}^4$)가 입자 밀도의 요동(fluctuation)의 상관관계(correlation)가 지속되는 특징적인 시간 개념에 대한 정보 또한 포함하고 있다는 점에 주목하였다. 이에 따라 ${\chi}^4$의 시간에 대한 적분인 ${\tau}_4$를 새롭게 도입하였으며 그 결과로 ${\tau}_4$는 three-time density correlation function으로부터 도출한 ${\tau}_{Dh}$와 같은 축척(scaling)을 가지는 것을 확인하였다. 과냉각액체에 대한 장난감 모형(toy model)의 일종인 "Lennard-Jones potential 하에서 운동하는 서로 다른 두 종류의 입자들"을 연구에 사용하였다.
아이스 슬러리는 유동성이 좋고 증발잠열이 커서 빙축열 시스템의 전열 유체로 선호되고 있다. 일반적으로 아이스 슬러리는 과냉각된 유체로부터 생성되는데, 동결이 과할 경우 배관을 막히게 하는 단점이 있다. 더욱이 아이스 슬러리 생성을 쉽게 하기 위해 과냉각온도를 낮출 경우 빙축열 시스템의 효율을 떨어뜨리기도 한다. 따라서 아이스 슬러리 생성을 효율적으로 제어할 수 있는 방법이 요구되고 있다. 본 논문에서는 초음파 진동에 의해 과냉각수에 캐비테이션 충격을 가하여 아이스 슬러리를 생성하는 새로운 방식의 빙축열 시스템에 관한 실험연구를 수행하여, 초음파 진동과 아이스 슬러리 생성과의 상관관계를 규명하고, 초음파 진동이 아이스 슬러리 생성을 성공적으로 촉진할 수 있음을 확인하였다.
Ice accretion may occur when the sold surface passes through the clouds containing supercooled water droplets. In the case of aircraft, it can result in serious performance degradation and safety hazard. In this study, numerical analysis code has been developed to predict the rime ice shapes on a 2-D airfoil and the computation results are validated against experimental data of NASA and other computation results of well-known ice prediction code, LEWICE. In addition, the effects of various numerical parameters on the ice shape have been systematically investigated.
한국형발사체의 설계안에는 산화제 배관의 geysering 현상과 펌프 입구의 cavitation 현상을 방지하기 위하여 발사대기 중 산화제인 액체산소를 과냉각 하여 공급하는 시나리오가 포함되어 있다. 이 조건을 75톤급 엔진 개발 시험 단계에서 검증하기 위해 엔진 연소시험설비에는 액체산소를 과냉각 할 수 있는 시스템이 적용되었다. 여기에는 진공 이젝터를 이용한 방법과 탱크 내 헬륨 분사를 통한 방법이 적용되었으며, 성능 평가를 위해 각각에 대한 과냉각 시험이 수행되었다. 두 시험에서 모두 약 17분간 시험이 진행되었으며, 탱크 50%수위 지점 기준 이젝터를 이용한 시험에서는 약 3.3K, 헬륨 분사를 이용한 시 험에서는 약 2.2K 의 과냉각 결과를 나타내었다.
The influence of Pd and Ag additions on the thermal stability, the glass forming ability (GFA) and mechanical property of $Zr_{55}Al_{10}Cu_{20}Ni_{10}Pb_{(5-x)}Ag_x$ (x = $0{\sim}5at%$) alloys obtained by melt spun and injection casting method have been investigated by using of X-ray diffraction, thermal analysis (DTA, DSC) and micro-Vickers hardness(Hv) testing. The thermal properties of melt-spun $Zr_{55}Al_{10}Cu_{20}Ni_{10}Pb_{(5-x)}Ag_x$ (x = $0{\sim}5at%$) alloys exhibit a supercooled liquid region(${\Delta}T_x$) exceeding 91 K before crystallization. The largest ${\Delta}T_x$ reaches as large as 126 K for the $Zr_{55}Al_{10}Cu_{20}Ni_{10}Pb_5$ alloy. The reduced glass transition temperature, $T_{rg}$ increased with increasing Ag content. The largest $T_{rg}$ is obtained for the $Zr_{55}Al_{10}Cu_{10}Ni_{10}Ag_5$ alloy. The $Zr_{55}Al_{10}Cu_{10}Ni_{10}Ag_5$ bulk amorphous alloy rod with 3 mm in diameter was fabricated by injection casting. Hv increased with increasing Ag content and the largest value was obtained for the $Zr_{55}Al_{10}Cu_{10}Ni_{10}Ag_5$ bulk amorphous alloy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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