• 제목/요약/키워드: Ti-8Ta-3Nb

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Corrosion Characteristics of Cell-Covered Ternary Ti-Nb-Ta Alloy for Biomaterials

  • Kim, W.G.;Yu, J.W.;Choe, H.C.;Ko, Y.M.;Park, G.H.
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제8권2호
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    • pp.62-67
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    • 2009
  • Ti and Ti-alloys have good biocompatibility, appropriate mechanical properties and excellent corrosion resistance. However, the widely used Ti-6Al-4V is found to release toxic ions (Al and V) into the body, leading to undesirable long-term effects. Ti-6Al-4V has much higher elastic modulus (100 GPa) than cortical bone (20 GPa). Therefore, titanium alloys with low elastic modulus have been developed as biomaterials to minimize stress shielding. The electrochemical behavior of surface-modified and MC3T3-E1 cell-cultured Ti-30(Nb,Ta) alloys with low elastic modulus have been investigated using various electrochemical methods. Surfaces of test samples were treated as follows: $0.3{\mu}m$ polished; $25{\mu}m$, $50{\mu}m$ and $125{\mu}m$ sandblasted. Specimen surfaces were cultured with MC3T3-E1 cells for 2 days. Average surface roughness ($R_a$) and morphology of specimens were determined using a surface profilometer, OM, and FE-SEM. Corrosion behavior was investigated using a potentiostat(EG&G PARSTAT 2273), and electrochemical impedance spectroscopy was performed (10 mHz to 100 kHz) in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The microstructures of the Ti-30(Ta,Nb) alloys had a needle-like appearance. The $R_a$ of polished Ti-30Ta and Ti-30Nb alloys was lower than that of the sandblasted Ti alloy. Cultured cells displayed round shapes. For polished alloy samples, cells were well-cultured on all surfaces compared to sandblasted alloy samples. In sandblasted and cell-cultured Ti-30(Nb,Ta) alloy, the pitting potential decreased and passive current density increased as $R_a$ increased. Anodic polarization curves of cell-cultured Ti alloys showed unstable behavior in the passive region compared to non-cell-cultured alloys. From impedance tests of sandblasted and cell-cultured alloys, the polarization resistance decreased as $R_a$ increased, whereas, $R_a$ for cell-cultured Ti alloys increased compared to non-cell-cultured Ti alloys.

Deformation Behaviour of Ti-8Ta-3Nb During Hot Forging

  • Lee Kyung Won;Ban Jae Sam;Kim Sun Jin;Cho Kyu Zong
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권1호
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    • pp.13-18
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    • 2006
  • Ti-8Ta-3Nb, as a new biomaterial, was prepared by cast and swaging process. Their deformation behavior of Ti-8Ta-3Nb alloy has been characterized on the basis of its flow stress variation obtained from the true strain rate compression testing in the temperature of $700-900^{\circ}C$ and strain rate of $0.001-10\;s^{-1}$. At the strain rates lower than $0.1\;s^{-1}$ and the all temperature ranges which consist of two phase ${\alpha}+{\beta}$ as well as single ${\beta}$ phase fields, the flow curves show a small degree of flow softening behavior. In contrast, the shapes of the flow curves at other strain rates indicate unstable behavior. The shapes of the flow curves were similar in both as-cast and swaged specimen as well as in both ${\alpha}+{\beta}$ phase and ${\beta}$ phase. The flow stress data did not obey the kinetic rate equation over the entire regime of testing but a good fit has been obtained in the intermediate range of temperatures ($750-850^{\circ}C$). In this range, a stress exponent value of about 7.7 in as-cast specimens and about 6.2 in swaged specimens with an apparent activation energy of about 300 kJ/mol and about 206 kJ/mol respectively have been evaluated.

Sol-gel 법으로 제조된 강유전체 Sr0.9Bi2.1Ta1.8Nb0.2O9 박막의 저온결정화 공정 (Low Temperature Sintering Process of Sol-gel Derived Ferroelectric Sr0.9Bi2.1Ta1.8Nb0.2O9 Thin films)

  • 김영준;김병호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.279-285
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    • 2003
  • Sol-gel 법으로 200 nm 정도의 두께를 가진 강유전성 S $r_{0.9}$B $i_{2.1}$T $a_{1.8}$ N $b_{0.2}$ 박막을 Pt/Ti $O_2$/ $SiO_2$/Si 기판 위에 증착하였다. 본 실험에서는 Sr(O $C_2$ $H_{5}$)$_2$, Bi(TMHD)$_3$, Ta(O $C_2$ $H_{5}$)$_{5}$ 그리고, Nb(O $C_2$ $H_{5}$)$_{5}$를 출발 물질로 사용하였으며 2-methoxyethanol을 용매로 사용하였다. UV 노광과 급속열처리가 SBTN 박막의 구조와 전기적 특성에 어떤 영향을 주는 가를 연구하였다. UV 노광과 급속열처리를 한 후에 $650^{\circ}C$ 열처리한 SBTN 박막의 3V와 5V 인가 전압하에서의 잔류분극 값은 각각 8.49와 11.94 $\mu$C/$ extrm{cm}^2$이었다.

구봉 금-은 광상일대 시추코아(04-1)에서 산출되는 함 티타늄 광물들의 산상과 화학조성 (Occurrence and Chemical Composition of Ti-bearing Minerals from Drilling Core (No.04-1) at Gubong Au-Ag Deposit Area, Republic of Korea)

  • 유봉철
    • 광물과 암석
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    • 제36권3호
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    • pp.185-197
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    • 2023
  • 구봉 금-은 광상은 선캠브리아기의 변성퇴적암류내에 발달된 열극대를 충진한 8개조의 석영맥으로 구성된 조산형과 intrusion-related형이 혼합된 광상으로 과거 한국에서 가장 큰 금-은 광상들 중의 하나였다. 대한광업진흥공사는 이 광상의 남부에서 시추(90-12)를 통한 심도 -728 ML에서 27.9 g/t Au 품위를 갖는 0.9 m 폭을 갖는 석영맥(6호맥)을 착맥하였으며 2004년 재차 6호맥의 재개발 가능성 검토를 위해 시추(04-1)를 수행하였다. 2004년 시추 현장에서 모암, 모암변질 및 석영맥 시료들(04-1)을 채취하여 함 티타늄 광물들(티탄철석, 금홍석)의 산상과 화학조성을 연구하였다. 심도 -275 ML의 광화대에서 관찰되는 금홍석은 모암변질대에서 칼리장석, 흑운모, 석영, 방해석, 녹니석 및 황철석과 함께 산출된다. 심도 -779 ML의 광맥(6호맥)에서 관찰되는 티탄철석과 금홍석은 모암변질대와 석영맥에서 백색운모, 녹니석, 인회석, 저어콘, 석영, 방해석, 자류철석 및 황철석과 함께 산출된다. 이들 광물조합을 토대로, 금홍석은 열수 용액에 의한 모암내 Ti을 풍부하게 함유한 흑운모의 열수변질작용(녹니석화작용) 시 형성된 것으로 생각된다. 티탄철석은 최대 0.09 wt.% (HfO2), 0.39 wt.% (V2O3), 0.54 wt.% (BaO) 함량이 함유되어 있다. 심도 -275 ML과 -779 ML에서 산출되는 금홍석의 화학조성을 비교하면, 심도 -779 ML의 광맥(6호맥)의 금홍석에서 WO3, FeO 및 BaO 원소들의 함량이 높다. 이들 미량원소들은 심도 -275 ML의 금홍석 Ba2+ + Al3+ + Hf4+ + (Nb5+, Ta5+) ↔ 3Ti4+ + Fe2+, 2V4+ + (W5+, Ta5+, Nb5+) ↔ 2Ti4+ + Al3+ + (Fe2+, Ba2+), Al3+ + V4+ + (Nb5+, Ta5+) ↔ 2Ti4+ + 2Fe2+, 심도 -779 ML의 금홍석 2(Fe2+, Ba2+) + Al3+ + (W5+, Nb5+, Ta5+) ↔ 2Ti4+ + (V4+, Hf4+), Fe2+ + Al3+ + Hf4+ + (W5+, Nb5+, Ta5+) ↔ 2Ti4+ + V4+ + Ba2+로써 치환관계가 있었다. 이들 자료와 기 연구된 조산형 금 광상에서 산출되는 함 티타늄 광물들의 화학조성과 비교 검토 본 결과, 구봉 광상의 금홍석들은 다른 조산형 금 광상(운산 광상, Kori Kollo 광상, Big Bell 광상, Meguma 함 금 석영맥)들에서 산출되는 금홍석들보다 상대적으로 산화 환경에서 형성되었음을 알 수 있다.

CVD법으로 제작한 $_{(1-x)}Ta_2O_{5-x}TiO_2$ 박막의 열처리 온도에 따른 특성변화 (Characteristics of $_{(1-x)}Ta_2O_{5-x}TiO_2$ thin film at various annealing temperature by CVD)

  • 강필규;진정근;강호재;노대호;안재우;변동진
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.171-171
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    • 2003
  • 공정기술의 향상으로 DRAM(dynamic random acess memory)의 고집적화가 이루어지고 있으며, 각 개별소자 및 셀 영역의 점유면적의 감소가 요구되어지고 있다. 따라서 기존에 사용하던 NO (Si$_3$N$_4$/SiO$_2$)박막보다 유전율이 높은 고유전물질에 대한 연구가 진행되고 있다. Ta$_2$O$_{5}$, $Y_2$O$_3$, HfO$_2$, ZrO$_2$,Nb$_2$O$_{5}$, BaTiO$_3$, SrTiO$_3$ 및 (BaSr)TiO등이 고유전물질로 연구되고 있는데 그 중 공정의 안정성, 누설전류의 우수성으로 인해 Ta$_2$O$_{5}$이 많이 연구되고 있다. 본 실험에서는 TiO$_2$가 8 mol%가 첨가된 Ta$_2$O$_{5}$의 열처리 온도에 따른 전기적, 유전특성을 살펴보려고 한다살펴보려고 한다

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Electrochemically Fromed Nanotube Shape on Ternary Ti Alloy with Hf Content

  • Kim, Jeong-Jae;Choe, Han-Cheol
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.106-106
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    • 2015
  • In this study, we investigated electrochemically formed nanotube shape on ternary Ti-25Ta-xHf alloys with Hf contents. Ti-25Ta-xHf (x=0~15 wt.%) alloys were manufactured by vacuum arc-melting furnace. The obtained ingots were homogenized in an argon atmosphere at $1050^{\circ}C$ for 2h and then water quenching. The specimens were cut from ingots to 4 mm thickness and first ground and polished using SiC paper (grades from #100 to #2000). The anodization treatments on Ti-25Nb-xHf alloys were carried out at room temperature for experiments. The formation of nanotubular film was conducted by electrochemical method in mixed electrolytes with 1 M $H_3PO_4$ + 0.8 wt. % NaF at 30 V for 2 h. The morphologies of nanotube depended on the Hf content in Ti-25Ta-xHf ternary system.

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$(Na,Li)NbO_3-BaTiO_3$세라믹스의 유전 및 압전 특성

  • 성금현;이유형;류주현;정영호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.77-77
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    • 2009
  • $Pb(Zr,Ti_O_3$계 세라믹스는 우수한 압전 특성으로 인하여 압전변압기 및 액츄에이터, 센서 등 많은 분야에 응용이 되어져 왔다. 그러나, 최근 들어 $1000^{\circ}C$에서 급속도로 많은 휘발을 하는 PbO는 환경 및 인체에 나쁜 영향을 미칠 뿐 아니라 사용 후의 처리도 어려워 선진국에서는 사용을 제한하거나 줄이고 있는 추세에 있다. 따라서, PbO를 포함하지 않은 무연 (Lead-free)계 압전 세라믹스에 대한 연구가 많은 관심을 끌고 있으며 앞으로는E 장래성 있는 하나의 이슈 분야가 될 것이다. 이러한 Pb-based System 세라믹스를 대체 할 재료로서 $(Bi_{1/2}Na_{1/2})TiO_3$나 Tungsten-Bronze type, $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3$ 등이 주로 연구가 되고 있다. 특히, alkali niobate를 기초로 한 $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3(NKN)$은 무연 압전 물질로서 많은 주목을 받고 있다. 그러나, NKN의 주요 성분인 K 의 높은 조해성 때문에 일반적인 고상방법으로는 고 밀도의 세라믹을 얻기 힘들뿐더러 낮은 상전이 온도 때문에 많은 응용에는 제약이 되고 있다. 이러한 세라믹의 단점을 보완하고자 Hot forging, RTGG, SPS 등 과 같이 특수한 소결방법을 사용하여 고밀도의 세라믹을 제작하지만 이 방법들은 제품 대량 생산에 있어 경제적으로나 복잡한 제조과정을 고려할 때 매우 비효율적이라고 판단된다. 그러므로 $BaTiO_3$, $LiTaO_3$, Mg, Ca등을 첨가 시켜 소결을 향상시키고 고밀도를 얻기 위해 많은 연구가 진행 중이다. 따라서 본 연구에서는 Pb-based계의 세라믹스를 대체할 우수한 특성의 세라믹스를 제작하고자 기존의 $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3(NKN)$세라믹스에서 낮은 용융온도 때문에 소결하기 어려운 $KNbO_3$를 제거한 $NaNbO_3$$LiNbO_3$$BaTiO_3$를 추가한 $NaLiNbO_3-BaTiO_3$세라믹스에 $K_4CuNb_8O_{23}$(KCN)을 첨가함으로서 이에 따른 압전 및 유전 특성을 조사하였다.

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Temperature Coefficient of Dielectric Constant in CaTiO3-A(B′, B″)O3 Microwave Dielectric Ceramics (A=Ca, La, Li, B′=Al, Fe, Mg, B″=Nb, Ta)

  • Kim, Jeong-Seog;Cheon, Chae-Il;Park, Chan-Sik;Byun, Jae-Dong
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권10호
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    • pp.925-930
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    • 2003
  • The dielectric polarizability-related factors contributing to the $\tau$$_{\varepsilon}$ have been analysed in terms of dielectric permittivity $\varepsilon$, Tolerance Factor (TF), and octahedron tilt angles in (1-x)CaTi $O_3$-x[A(B', B″) $O_3$] (A=Ca, La, Li, B'=Al, Fe, Mg, B″=Nb, Ta) and (S $r_{0.2}$C $a_{0.8}$)( $Ti_{1-x}$ Z $r_{x}$) $O_3$. All the compounds have the orthorhombic Pbnm structure except the end members A(B', B″) $O_3$ and the solid solutions of x$\geq$0.8. The additional dipole field effect is suggested as a dominant factor contributing to $\tau$$_{\varepsilon}$ in CaTi $O_3$-based ceramics having relatively large $\varepsilon$, which has not been generally considered in the previous reports dealing with the $\tau$$_{\varepsilon}$. This study has been focussed on delineating the dipole field effect on the $\tau$$_{\varepsilon}$ in comparison to the octahedron tilt effect in CaTi $O_3$-based ceramics.cs..cs.

마이크로웨이브 응용을 위한 솔-젤법으로 제작한 K(Ta0.6Nb0.4)O3 박막의 유전 특성 (Dielectric Properties of K(Ta0.6Nb0.4)O3 Thin Films Prepared by Sol-Gel Method for Microwave Applications)

  • 권민수;이성갑;김경민;이삼행;김영곤
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제31권6호
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    • pp.403-407
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    • 2018
  • In this study, double layer KTN/STO thin films were fabricated on $Pt/Ti/SiO_2/Si$ substrate, their structural and electrical properties were measured according with the number of STO coatings, and their applicability to microwave materials was investigated. The average grain size was about 80~90 nm, the average thickness of the 6-coated KTN thin film was about 320 nm, and the average thickness of the STO thin film coated once was about 45~50 nm. The dielectric constant decreased with increasing frequency, and as the number of STO coatings increased, the rate of change of the dielectric constant with the applied electric field decreased. The tunability of the KTN thin film showed a maximum value of 19.8% at 3 V. The figure of merit of the KTN/1STO thin film was 9.8 at 3 V.