• 대한치과기공학회지
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• 제31권4호
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• pp.31-36
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• 2009

This study evaluated the grindability of series of Ti-Cu alloys in order to develop a Ti alloy with better grindability than commercially pure titanium(CP Ti). Experimental Ti-Xwt%Cu alloys(X=2, 5, 10) were made in an argon-arc melting furnace. Slabs of experimental alloys were ground using a SiC abrasive wheel on an electric handpiece at circumferential speed(15000, 30000rpm) by applying a force(250, 300gr). Grindability was evaluated by measuring the amount of metal volume removed after grinding for 2 minutes. Data were compared to those for CP Ti and Ti-6wt%Al-4wt%V alloy. From results, It was observed that the grindability of Ti-Cu alloys increased with an increase in the Cu concentration compared to CP Ti, particularly the 10wt%Cu alloy exhibited the highest grindability at all speeds. By alloying with Cu, the Ti exhibited better grindability at high speed. The continuous precipitation of $Ti_2Cu$ among the ${\alpha}$-matrix grains made this material less ductile and facilitated more effective grinding because small segments more readily formed. The Ti-10wt%Cu alloy has a great potential for use as a dental machining alloy.

• 한국주조공학회지
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• 제27권3호
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• pp.135-139
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• 2007

To produce higher quality of titanium casting at a lower cost, the new titanium casting technology by using a permanent metal mold was developed and applied to fabricate hip joint for biomedical application. The present study was carried out to investigate the reactivity and fluidity of the Ti-6.0 wt%Al-4.0 wt%V alloy with metal mold by applying various ceramic powders coating on the mold surface. The molten titanium for manufacturing hip joint was poured into steel mold. No reaction layer was formed on the surface of specimens fabricated steel mold coated with $Y_2O_3$ powder.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권2호
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• pp.224-234
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• 1997

적은 양의 침입형 불순물을 함유한 고순도 재료를 제조하기 위해 70 ㎾ 걸자 빔용해기를 제작하였으며 이를 이용해서 sponge Ti와 Ti-6Al-4V 합금을 용융시켰다. 전자 빔 용해법을 이용해 정련된 sponge Ti에 대한 실험 결과를 바탕으로 초기 용해 180초 동안에는 Ti의 순도가 증가하였지만 그 이후로는 크게 변화지 않는 것을 알 수 있었다. 그리고 Ti의 정련 결과, 침입형 불순물과 금속 불순물의 양을 포함한 전체 불순물의 양이 900 ppm인 고순도(99.9 wt%)의 Ti를 얻었다. Ti-6Al-4V 합금의 전자 빔 용해에 대한 실험 결과로부터 손실되는 Al의 양은 열역학적 데이터, regular solution model 그리고 model of solute removal kinetics를 통해서 판단할 수 있음을 알 수 있었으며, 이 모델들로부터 계산된 합금 조성과 실험을 통해서 구한 합금 조성이 일치하였다. 그리고 Ti-6Al-4V 합금의 조성은 매우 균일하였으며 이것은 EPMA line scanning을 통해서 확인하였다.

• 대한치과기공학회지
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• 제27권1호
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• pp.19-25
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• 2005

Ti6Al4V alloy have been mainly used as implant materials. Ti-6Al-4V alloy instead of pure Ti is being widely used as biomaterials has some characteristics such as high fatigue strength, tensile strength. But it has been reported recently that vanadium component expresses cytotoxicity and carcinogenicity and aluminium component is related with dementia of Alzheimer type. In order to overcome their detrimental effects, $\beta$-phase stabilizer Nb was chosen in the present study, in addition Ta and Hf were added to Ti-40wt.%Nb alloy to improve its mechanical properties. This paper was described the influence of heat treatment of Ti-40Nb alloys with 2wt%Ta, 2wt%Hf on the mechanical properties. Specimens of Ti alloys were melted in vacuum arc furnace and homogenized at 1050$^{\circ}C$ for 24 hr. and then were aged after solution heat treat at $\alpha+\beta$ and $\beta$ regions. The mechanical properties of Ti alloys were analysed by hardness test, tensile test, elongation test and SEM test. The results can be summarized as follows: 1. The mechanical properties Ti-40wt.%Nb were improved when 2wt.% Ta and 2wt.%Hf were added. 2. The higher tensile strength value and elongation at solution heat treat was higher than solution heat treat and then were aged.

• 한국결정성장학회지
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• 제26권3호
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• pp.126-130
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• 2016

Ti-합금은 낮은 밀도, 낮은 탄성계수, 우수한 고온강도, 내산화성 및 인체적합성으로 자동차와 항공산업 및 바이오 산업에서 구조용 재료로 널리 연구되고 있다. 본 연구에서는 Ti-합금 중 대표적인 조성인 Ti-64(6 wt% Al, 4 wt% V) 합금에 대한 결정학적 특성과 미세조직에 대해서 알아보고자 하였다. XRD 분석을 통하여 Ti-64 샘플의 주요 결정상을 분석하였고, FE-SEM 및 EDX 분석을 통하여 Ti-64 합금 샘플의 미세구조를 화학조성의 차이에 의해 고찰하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제8권4호
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• pp.139-142
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• 2009

Recently, quaternary titanium alloys of the system Ti-Nb-Ta-Zr received considerable research interest as potential implant materials because of their excellent mechanical properties and biocompatibility. However, only few reported works were available on the corrosion behavior of such alloys. Hence, in the present work, electrochemical corrosion of Ti-35Nb-5Ta-7Zr alloy, which has been fabricated by arc melting and heat treatment, was studied in 0.9 wt% NaCl at $37\pm1^{\circ}C$, along with biomedical grade Ti-6Al-4V and CP-Ti. The phase and microstructure of the alloys were investigated employing XRD and SEM. The results of electrochemical studies indicated that the corrosion resistance of the quaternary alloy was inferior to that of Ti-6Al-4V and CP Ti.

• 대한치과보철학회지
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• 제49권1호
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• pp.16-21
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• 2011

연구 목적: 높은 외력이 작용하는 부위의 임플란트 재료로서 사용되고 있는 Ti-6Al-7Nb 합금의 골유착을 개선하기 위한 방법의 하나로서 나노튜브 $TiO_2$ 층 생성하고 전석회화 처리한 다음 유사체액 중에서의 활성도를 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 양극산화처리는 glycerol에 20 wt% $H_2O$와 1 wt% $NH_4F$를 혼합하여 준비한 전해질 수용액에 전압 20 V, 전류밀도 20 mA/$cm^2$의 조건에서 1시간동안 통전하였다. 전석회화처리는 $80^{\circ}C$의 $Na_2HPO_4$ 수용액에 30분 동안 침적하고, 이어서$100^{\circ}C$의 $Ca(OH)_2$ 포화 수용액에 30분 동안 침적하였으며, $500^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리하였다. 전석회화처리 후 표면층의 생체활성도를 조사하기 위해 $36.5^{\circ}C$, pH 7.4의 유사체액에 10일 동안 침적하였다. 결과: 1. 나노튜브 $TiO_2$ 층은 높은 자기정렬 형태를 갖고 큰 직경의 튜브들 사이 공간에 상대적으로 작은 직경의 튜브들이 생성되는 형태로 치밀한 구조를 이루었으며, 상부에서 하부로 갈수록 직경 감소를 보였다. 2.1 wt% $NH_4F$와 20 wt% $H_2O$를 함유하는 glycerol 전해액에서 20V의 전압을 인가하여 생성된 나노튜브들의 평균 길이는 $517.0{\pm}23.2\;nm$를 보였다. 3. 나노튜브 $TiO_2$ 층의 생체활성도는 $80^{\circ}C$의 0.5 M$Na_2HPO_4$ 수용액과 $100^{\circ}C$의 $Ca(OH)_2$ 포화 수용액에 침적하는 전석회화처리 군의 경우에 크게 개선되어, 아파타이트의 석출 과정에서 나타나는 치밀한 돌기상과 이들을 가로지르는 미세 균열상이 관찰되었다. 결론: Ti-6Al-7Nb 합금을 나노튜브 $TiO_2$ 층 생성 후 전석회화 처리한 결과 생체활성도가 개선되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.141-149
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• 1999

현재 수소저장 합금을 이용하여 2차전지의 음극으로 개발되고 있는 $AB_5$ type의 $(LM)Ni_{4.49}Co_{0.1}Mn_{0.205}Al_{0.205}$ 조성의 수소저장합금과 $AB_2$ type의 $Ti_{0.6}Zr_{0.4}V_{0.6}Ni_{1.4}$ 조성의 수소저장합금에 Pd를 0, 0.5, 1, 2 wt% 첨가한 조성을 진공 중에서 arc 용해를 하였다. 용해된 합금의 조직과 결정구조를 SEM, XRD로 조사하였다. Pd 가 첨가되었음에도 조직이나 결정구조의 변화는 보이지 않았다. 미세한 구리분말을 합금분말 대비 3:1로 첨가하여 pellet형태의 전극을 제조하여 전극특성을 조사한 결과 Pd 첨가에 따른 초기 활성화와 급속 충방전 특성은 크게 변하지 않았다. 그러나 싸이클 수명에 있어서는 Pd를 첨가한 전극들이 Pd를 첨가하지 않는 전극에 비해 우수하였다. $AB_5$ type 조성의 합금에서는 Pd를 2wt% 첨가한 전극, 그리고 $AB_2$ type 조성의 합금에서는 Pd를 0.5wt% 첨가한 전극에서 싸이클 특성이 가장 우수하게 나타났다.

• 한국표면공학회지
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• 제31권5호
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• pp.278-285
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• 1998

Alloys of Ti-15Mo-5Zr-3Al(wt%) were oxidized in air between 700 and $900^{\circ}C$. It was found that the oxidation resistance is much better than that of either commercially available pure Ti-6Al-4V(wt%) alloys. The oxide scales were primarily composed of thick Ti-ox-ides which were formed by the inward diffusion of oxygen from the atmosphere. At higher temperatures a thin $\alpha$-$Al_2O_3$ layer was formed on Ti-oxides owing to the outward diffusion of Al from the base alloys. Molybdenum, the noblest metal among the alloy components, was predominantly present behind the oxide-substrate interface. Zirconium, an oxygen active metal, was present at both the oxide layer and the substrate.

• 대한치과기공학회지
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• 제23권2호
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• pp.223-230
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• 2002

Pure titanium and Ti6Al4V alloy have been mainly used as implant materials but the cytotoxicity of V, neurotoxicity of Al resulting in Alzheimer disease had been reported. This paper was described the influence of composition of Ti-Nb alloys with 3 wt%Nb, 20 wt%Nb on the microstructure and corrosion resistance. Specimens of Ti alloys were melted in vacuum arc furnace and homogenized at $1000^{\circ}C$ for 24hr. The alloys were rolled in $\beta$ and ${\alpha}+{\beta}$ regions. The corrosion resistance of Ti alloys were evaluated by potentiodymic polarization test in 0.9% NaCl and 5% HCl solutions. The results can be summarized as follows: 1. The microstructure was transformed from $\alpha$ phase to ${\alpha}+{\beta}$ phase by adding Nb 2. The hardness of Ti-20Nb alloy was greater than Cp- Ti, Ti-3Nb alloy. 3. The corrosion resistance of Ti-20Nb alloy was better than that of Cp-Ti, Ti-3Nb alloy in 0.9%NaCl and 5%HCl solutions.