• 한국자기학회지
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• 제1권1호
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• pp.25-29
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• 1991

단롤법 급냉응고장치를 이용하여 디스크 표면속도 40m/s로 Sm-Fe-Ti 리본시편을 제작하하고 이의 결정구조 및 자기특성을 조사하였다. 급낸응고상태에서 $Sm_{x}Fe_{100-x-y}Ti_{y}(3.8{\leq}x{\leq}11.5,\;3.8{\leq}y{\leq}19.2)$ 합금은 전 조성에 걸쳐 $TbCu_{7}-type$ 구조의 준안정상이 형성되고 조성에 따라 ${\alpha}-(Fe,\;Ti),\;Fe_{2}Ti$. 비정질 및 $d=2.14{\AA}$에 강한 회절선을 나타내는 미지의 상 등이 존재함을 알 수 있었다. 한편, 급냉응고에 의하여 생성된 이들 $TbCu_{7}-type$ 구조의 준안정상은 $850^{\circ}C$에서 45분간 열처리한 후에도 완전하게 안전상으로 변태되지 않았으나 $SmFe_{11}Ti$ 조성에서는 거의 완전한 변태가 이루어짐을 알 수 있었다. 최적조건($850^{\circ}C{\times}45분$)으로 열처리한 $SmFe_{11}Ti$ 급냉응고리본은 주상인 $ThMn_{12}$ 구조의 경자성상과 연자성상인 $\alpha$-(Fe, Ti) 및 반강자성 $Fe_{2}Ti$ 등으로 구성되어 있었으며, $\alpha$-(Fe, Ti) 및 $Fe_{2}Ti$의 생성은 열처리시 Sm 원자의 증발에 기인한 것으로 판명되었다. 최적조건으로 열처리한 $SmFe_{11}Ti$ 급냉응고리본의 표면 및 내부 조성에 대한 원자비율은 각각 $SmFe_{25.8}Ti_{2.6}$ 및 $SmFe_{11.7}Ti_{1.0}$이었으며, $\alpha$-(Fe, Ti) 및 $Fe_{2}Ti$의 대부분은 리본의 표면층에 존재하는 것으로 관찰되었다.

• 한국진공학회지
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• 제11권4호
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• pp.240-248
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• 2002

결정성이 좋을 것으로 기대되는 Fe이 도핑된 $Fe_{x}Ti_{l-x}O_2$박막 (x=0.07과 0.16)을 rutile $TiO_2$(110) 기판위에 산소 플라즈마 적층 성장 방법으로 성장시켰다. 도핑되는 Fe의 함량에 따른 표면 특성을 규명하기 위하여 박막 성장은 같은 조건에서 이루어졌다. 여러 가지의 표면분석법을 이용하여 성장된 박막의 표면 특성을 규명하였다. $Fe_{x}Ti_{l-x}O_2$박막에 존재하는 Ti의 산화상태는 +4 이었고 Fe의 경우는 +2와 +3의 산화상태가 섞여있었으며 Fe의 함량이 높은 $Fe_{0.16}Ti_{0.84}O_2$박막에서 $Fe^{3+}$ 이온의 함량이 더 높은 것으로 나타났다. $Fe_{0.07}Ti_{0.93}O_2$박막은 기판과 유사한 평탄한 표면에 막대형과 원통형의 높은 island 형태로 성장되었다. $Fe_{0.16}Ti_{0.84}O_2$박막은 $Fe_{0.07}Ti_{0.93}O_2$ 박막보다는 평탄하지만 적은 island들이 뭉쳐있는 다소 거칠은 표면을 한 다결정성 형태로 성장되어 Fe의 함량에 따라 morphology가 다르게 나타났다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권4호
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• pp.408-415
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• 2009

졸-겔 방법을 사용하여 Fe-ACF/$TiO_2$ 복합체 광촉매를 제조하였다. 여러 가지 철 전구체를 사용하여 세가지 Fe-ACF/$TiO_2$ 복합체를 제조하고 BET, SEM, XRD 및 EDX를 사용하여 특성화 하였다. UV 조사에서 Rh.B 용액의 분해에 의거하여 Fe-ACF/$TiO_2$ 복합체의 광촉매 특성을 파악 하였다. 실험 결과로부터, Fe-ACF/$TiO_2$ 복합체는 ACF/$TiO_2$ 복합체 보다 Rh.B의 제거 효과가 더 우수함을 나타내었다. 또한 여러 가지 Fe 전구체 사용으로 인한 Fe 원소의 포토-펜톤 효과는 다르게 나타났다. $FeCl_3$을 사용하여 제조된 Fe-ACF/$TiO_2$ 복합체는 가장 우수한 포토-펜톤 효과를 나타내었고, pH 변화에 의존하여 Rh.B 용액 분해에 대하여 영향을 주었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.26-26
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• 2011

Fe계 TiC 합금은 미량의 합금원소를 첨가시켜 경화능, 내식성, 내마모성 성질을 개선한 특수 공구용 재료로서 현재 절삭, 내마모성, 광산, 금형재료 등의 분야에 널리 사용되고 있다. 금속과 세라믹의 복합재료인 초경합금은 비열처리용 공구강으로 WC, TiC 등의 4, 5, 6족 금속탄화물에 Co, Ni, Fe등의 철족이 결합금속으로 소결한 복합재료로 WC-Co계 초경합금이 주종을 이루고 있으나, 전략 소재로서 고가인 Co 원료를 대체하기 위한 재료로서 초경재료의 고경도와 공구강의 경제성 및 가공성의 장점을 이용한 Fe-TiC계 초경합금의 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe기지에 서브마이크론 크기의 미세한 TiC 입자가 균일하게 분산된 Fe-TiC 복합분말을 경제적으로 제조하기 위해 순수한 Fe, Ti 원료분말에 비해 단가가 낮고 미세 분쇄가 용이한 FeO, $TiH_2$ 분말을 고에너지 밀링 후 반응 열처리 시키는 유사 기계화학적 공정을 시도하였다. 조성비 Fe-30wt%TiC 복합분말을 제조하기위해 마이크론(micron) 크기의 FeO, $TiH_2$, C 분말을 사용하였고, 1단계로 FeO와 C을 고에너지 밀링으로 혼합 후 반응시켜 환원시키는 공정과 2단계로 이렇게 환원된 분말과 TiH2를 고에너지 밀링으로 다시 혼합, 분쇄한 후 반응열처리 하는 두 단계 공정을 사용하였다. FeO의 환원 단계에서는 $700{\sim}1,000^{\circ}C$ 온도 범위에서 1시간 유지하였고, 고에너지 밀링 시 밀링시간, 회전속도를 변수로 두고 실험하였다. 환원된 분말은 수평관상로를 이용해 아르곤분위기에서 $1,000{\sim}1300^{\circ}C$까지 1시간 유지하여 반응열처리시켜 Fe-TiC 복합분말을 제조하였다. 준비된 복합분말을 XRD와 FE-SEM, EDS, 입도분석기 (LPSA) 등을 이용해 분말의 형태와 특성, 상, 조성, 입도, 분산도 등을 조사하였다. 제조된 Fe-TiC 나노복합분말을 방전플라즈마소결(SPS) 과 상압소결 실험을 진행하였다. Fe-TiC 복합분말 제조공정의 첫 번째 단계인 FeO의 환원반응은 $800^{\circ}C$이상의 온도에서 Fe로 환원이 진행됨을 확인하였다. 두 번째 단계인 반응열처리공정에서는 $1,000^{\circ}C$ 이상에서 TiC가 형성됨을 XRD 상분석을 통해 확인할 수 있었고, $1,100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 반응열처리를 했을 때 XRD 분석결과와 산소 조성 분석 결과로부터 반응의 완결성과 순도에서 최적 온도 조건임을 확인하였다. 온도를 $1,300^{\circ}C$로 증가시킬 경우 반응의 완결성에 큰 변화가 없는 반면 분말입자간의 목형성이 일어나 가소결 되는 것을 FE-SEM을 통해 관찰하였다. 또한 최적조건으로 제조된 Fe-TiC 복합분말의 입도분석과 FE-SEM/EDS 관찰/분석을 시행한 결과 평균 입도 0.6 ${\mu}m$의 미세한 Fe-TiC 복합분말 내에 Fe분말 주변과 내부에 나노크기의 TiC입자가 균일하게 분산되어 존재하는 것을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권3호
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• pp.45-52
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• 2019

티타늄 생산 원료로서 $TiO_2$는 천연 일메나이트 광석을 1823 K 이상에서 탄소와 함께 환원 및 산 침출을 통해 티타늄이 풍부한 슬래그로부터 생산할 수 있으나, 공정상 매우 높은 에너지 소비 및 다량의 침출 잔류물을 발생한다. 본 연구에서는 1573 K 이하 온도에서 $Na_2SO_4$에 의해 $FeTiO_3$의 황화 처리를 통해서 철 자원은 FeS 황화물 상으로써 티타늄 자원은 $TiO_2-Na_2O$계 산화물 상으로 분리할 수 있는 반응을 제안한다. 본 연구는 $FeTiO_3$의 황화 처리의 기초 연구로서, FeS 황화물 상과 $TiO_2$계 슬래그 상의 분리성에 미치는 환원 분위기의 영향과 대기 분위기 속에서 반응온도와 Sulfur 비에 따른 Fe, Ti, Na 등의 거동을 조사하였다. 1573 K 및 탄소 포화 조건에서 $FeTiO_3$의 Fe는 Fe-C-S 금속과 일부 FeS로 분리 가능하며, 산화물 내 농도는 4 mass% 정도로 감소하였다. 또한, Sulfur/Fe 비가 높아질수록 자성 분리 후 회수된 산화물의 Fe 농도가 증가하며, 회수된 금속상 내 Fe 농도는 감소하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권5호
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• pp.471-477
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• 1999

Fe and Fe-Mo binder were used to produce TiB2 based cermet by a pressureless sintering. The densification behaviour of TiB2-Fe-Mo cermet during liquid-phase sintering in argon was studied in relation to binder phase charactertics. The effects of Mo addition and sintering condition on the sintering behaviour and mechanical properties were also investigated. TiB2-based cermets with Fe-Mo binder composition showed a better sinterability than the cermets with only Fe binder. In TiB2-Fe-Mo cermet higher densities in the wide temperature range were obtained and also fully densified sintered cermet were obtained at 1873K The enhancement in the densification phenomenon of TiB2-Fe-Mo system can be explained by improved liquid phase wettability associated with the roles of Mo components as solute atoms. When Fe-Mo binders were used cermets with a finer grain size and enhanced mechanical properties wereproduced and new phases such as Fe2B and Mo2FeB2 were observed in the sintered cermet. The highest bending strength was obtained from the 20vol% Fe-Mo cermet and these hardness-fracture toughness combination in the wide binder compositions is better than that of TiB2-Fe cermet. In order to improve mechanical properties microstructure control with high purity powders is desirable because high purity powders prevent the formation of Fe2B and Mo2FeB2 phase which comsume the ductile binder phase.

• 한국주조공학회지
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• 제23권2호
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• pp.77-85
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• 2003

Some alloying elements such as Cr, B, Ti and Si were added individually or as a mixture to Fe-30 at.%Al alloys. The alloys were melted using an arc furnace and then heat-treated for homogenization at 1000$^{\circ}C$ for 7 days and followed by rolling at 1000$^{\circ}C$. The alloying elements on rolling characteristics were investigated by the microstructures and fracture mode before and after rolling. The microstructures before rolling showed that all of the alloys had equiaxed grains. On the other hand, the microstructures of rolling plane as well as its perpendicular plane became elongated after rolling. The alloys such as Fe-30Al, Fe-30Al-3Ti, Fe-30Al-0.5B, Fe-30Al-5Cr and Fe-30Al-3Ti-0.5B revealed better rolling behaviour from the point that intergranular and cleavage fractures were not fundamentally occurred. But the addition of 5Ti or 3Si to Fe-Al alloys had detrimental effects. The Ti-added alloy system such as Fe-30Al-5Ti, Fe-30Al-5Ti-5Cr, Fe-30Al-3Ti-5Cr and Fe-30Al-5Ti-0.5B were cracked through grain and showed cleavage fracture. The Si-added alloy system such as Fe-30Al-5Si, Fe-27Al-3Si and Fe-27Al-5Cr-3Si were cracked along the grain boundary and showed intergranular fracture. $DO_3{\leftrightarrow}B_2$ transition temperature of Fe-30at.%Al alloy was 520$^{\circ}C$, whereas the addition of 3Ti and 3Ti+0.5B comparably increased the temperature to 797 and 773$^{\circ}C$, respectively.

• 한국분말재료학회지
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• 제20권5호
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• pp.338-344
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• 2013

Fe-TiC composite was fabricated from Fe and TiC powders by high-energy milling and subsequent spark-plasma sintering. The microstructure, particle size and phase of Fe-TiC composite powders were investigated by field emission scanning electron microscopy and X-ray diffraction to evaluate the effect of milling conditions on the size and distribution of TiC particles in Fe matrix. TiC particle size decreased with milling time. The average TiC particle size of 38 nm was obtained after 60 minutes of milling at 1000 rpm. Prepared Fe-TiC powder mixture was densified by spark-plasma sintering. Sintered Fe-TiC compacts showed a relative density of 91.7~96.2%. The average TiC particle size of 150 nm was observed from the FE-SEM image. The microstructure, densification behavior, Vickers hardness, and fracture toughness of Fe-TiC sintered compact were investigated.

• 열처리공학회지
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• 제36권3호
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• pp.145-152
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• 2023

β titanium alloys containing β stabilizing elements such as V, Nb, Ta, Mo and Fe are widely used etc, due to their excellent specific strength, corrosion resistance, fatigue strength and easy formability. New metastable β titanium alloys are developed containing low-cost elements (Mo and Fe) in this study. Fe element is a strong β-stabilizer which can affect the mechanical and electrochemical properties of Ti-5Mo-xFe (x = 1, 4 wt%) alloys. These properties were analyzed in connection with microstructure and phase distribution. Ti-5Mo-4Fe alloy showed higher compression yield stress and maximum stress than Ti-5Mo-1Fe alloy due to solid-solution hardening and grain refinement hardening effect. As Fe element increased, Fe oxide formation and reduction of ${\bar{Bo}}$ (bond order) value affect the decrease of corrosion resistance. Ti-5Mo-xFe alloys were more excellent than Ti-6Al-4V ELI alloy.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권4호
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• pp.202-207
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• 2009

본 연구에서는 $Fe/Al_2O_3$ 및 $Fe/TiO_2$계 나노복합분말을 제조하기 위하여 실온 기계적 합금화법(MA)을 적용하였다. $Fe_3O_4-M$(M= AI, Ti)이고 여기서 순금속 Al 및 Ti은 고상반응 시 환원제로서 선택하였다. $Fe_3O_4$-순금속의 각각 25시간 및 75시간 MA 처리한 결과 $Fe/Al_2O_3$ 및 $Fe/TiO_2$ 나노복합분발이 얻어졌으며, 이것은 나노결정립의 ${\alpha}$-Fe 기지에 $Al_2O_3$ 및 $TiO_2$가 각각 미세하게 분산된 나노복합분말임을 알 수 있었다. 또한 Fe$_3$O$_4$-AI계에서 보다 짧은 반응 시간에 복합분말이 생성되는 것은 $Fe_3O_4$의 Al에 의한 환원반응 시 큰 반응열에 기인하는 것으로 사료된다. MA법으로 제조된 $Fe/TiO_2$ 복합분말의 X선 회절분석으로부터 ${\alpha}$-Fe 결정립 크기는 30 nm 임을 알 수 있었다. 또한 MA 과정 중 시료의 자기 측정으로부터 $Fe_3O_4$의 순금속 Al 및 Ti 에 의한 고상환원반응 과정을 자세히 관찰할 수 있었다.