• Journal of Korea Foundry Society
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• v.27 no.6
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• pp.250-254
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• 2007

3원계 Al-Nb-Zr의 용응 합금을 스프렛 ?봬?(splat-quenching) 방법을 이용하여 급속냉각응고 한 후, 응고된 시편을 698K에서 200시간까지 열처리하여 상전이를 연구하였다. 급속응고 및 열처리된 시편의 미세구조는 X-선 회절 및 투과전자 현미경으로 분석하였다. Al-1.95Nb-0.65Zr, Al-1.3Nb-1.3Zr, 및 Al-0.65Nb-1.95Zr (at%) 3원 합금계를 연구하였다. 각 합금의 조성은 Vegard's 법칙을 적용하여 Al(${\alpha}$)의 기지조직과 $L1_2-Al_3(Nb,Zr)$의 석출상들이 정합을 이루도록 선택되었다. 급속응고된 후 각 합금은 과고용된 Al(${\alpha}$)의 고용상을 형성하였다. Al-1.3Nb-1.3Zr, 및 Al-0.65Nb-1.95Zr의 급속응고된 상태의 시편을 698K에서 열처리하여 알루미늄 기지와 정합의 계면을 갖는 $L1_2-Al_3(Nb_{0.5}Zr_{0.5})$와 $L1_2-Al_3(Nb_{0.25}Zr_{0.75})$의 상을 각각 석출하였다. 반면 Al-1.95Nb-0.65Zr 합금은 평형상인 $D0_{22}-Al_3(Nb_{0.75}Zr_{0.25})$ 상을 석출하였다. 준안정상의 정합 $Al_3(Nb,Zr)$ 미세 분산상 석출은 입자의 조대화를 억제하고 재료의 고온 강도를 증가될 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.237-242
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• 1998

Zr합금의 수소화 반응속도에 미치는 합금원소의 영향을 평가하기 위하여 Zr과 Zr-0.8Sn-XNb계열(X=0.2, 0.4, 0.8, 1.0) 및 Zr-0.4Nb-YSn계열(Y=0.5, 0.8, 1.5, 2.0)의 3원계 합금으로 electro-microbalance가 장착된 TGA (thermo-gravimetric apparatus)장치를 이용하여 40$0^{\circ}C$에서 1기압 수소와의 반응에 따른 무게증가를 in-situ로 측정하였다 Sn 첨가량이 증가함에 따라 1.5% 까지는 수소반응에 따른 무게증가율이 낮게 나타났으나 Sn을 2.0% 함유한 Zr-0.4Nb-2.0Sn합금의 경우 가장 높게 나타났다. 이는 Sn의 함량이 증가할수록 수소침투에 대한 저항성이 증가함을 의미하지만 Sn이 고용도 이상 함유되면 Sn을 함유한 다량의 석출물이 대량수소침투의 site로 작용하여 수소침투가 가속화된 것으로 평가된다. Nb의 경우 첨가량을 증가시킬수록 무게증가는 크게 나타났는데 이는 Nb이 수소흡수성이 크기 때문이며 Zr-0.8Sn-0.2Nb 및 Zr-0.8Sn-0.4Nb 합금보다 Zr-0.8Sn-0.8Nb 및 Zr-0.8Sn-1.0Nb 합금의 경우 TEM을 이용한 금속간 석출물(intermetallic precipitates) 분석에서 이러한 석출물들의 평균크기 및 개수가 크게 평가되었고, 또한 Zr-0.8Sn-0.2Nb, Zr-0.8Sn-0.4Nb 합금에서는 관찰이 되지 않는 $\beta$-Zr 석출물이 관찰되었다 이러한 사실로부터 Nb의 큰 수소흡수성에 부가적으로 이러한 석출물들이 수소침투를 가속화 하는 데에 기여하는 것으로 여겨진다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.6
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• pp.585-588
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• 1996

여러 가지 Zr합금에서 생성되는 석출물의 특성을 규명하기 위하여 시편을 $600^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리 한후 EDX가 부착된 TEM을 이용하여 석출물에 관한 연구를 수행하였다. Zr1.4Sn0.2Fe0.1Cr 합금에서는 두 종류의 석출물이 생성되는데 하나는 석출물의 대부분을 차지하는 HCP 구조으 Zr(Cr, Fe)2 석출물로서 이는 둥근 형태를 유지하며 결정립내나 결정립계에 관계없이 널리 분산되어 분포된다. 다른 하나의 석출물은 극히 일부에서만 관찰되는 Zr2(Fe, Si)성분의 석출물로서 이는 tetragonal 구조를 갖는다. Zr0.5Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 tetragonal (Zr, Nb)2(Fe, V) 석출물이 형성되며, Nb이 1.0 wt.% 첨가된 Zr1.0Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 HCP 구조의 (Zr, Nb)(Fe, V)2 석출물과 BCC 구조인 $\beta$-Zr이 생성된다. Zr1.0Nb0.6Fe0.3V합금을 제외하고는 대부분의 합금에서 석출물은 약 1.0$\mu\textrm{m}$의 크기를 나타냈다. 합금 조성이 다를 경우에 석출물 크기와 35$0^{\circ}C$ 부식 특성과는 부식 특성과는 연관성이 없는 것로 나타났다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.1
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• pp.3-9
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• 1998

40$0^{\circ}C$ H$_{2}$O, D$_{2}$O및 $O_{2}$분위기에서 Zr-2.5Nb합금의 부식거동을 분석하였다. Martensitic $\alpha$'-Zr상이나 $\alpha$-Zr과 $\beta$-Zr상의 Zr-2.5Nb합금인 경우, 부식분위기에 매우 민감하여, $O_{2}$속에서 가장 큰 부식속도를 보였다. 반면, $\alpha$-Zr나 $\beta$-Zr상의 경우, 부식 매질에 따른 별다른 차이없이 높은 부식저항성을 보였다. 이러한 Zr-2.5Nb 합금의 미세조직 및 부식 매질에 따른 부식거동변화는 Zr-2.5Nb 합금의 음극 지배 부식반응의 관점으로 해석되었으며, 이들 결과를 이용하여 CANDU 형및 RBMK 형 Zr-2.5Nb 압력관의 가동조건 차이를 설명할 수 있었다. Zr-2.5Nb 합금의 모든 조직에서 주로 단사정 ZrO$_{2}$산화물이 형성되었으며, 산화물내 정방정 ZrO$_{2}$비율은 산화물 두께가 증가함에 따라 감소하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.28 no.5
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• pp.422-428
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• 1991

The reaction sintering of Al2O3-ZrO2-Nb composite has been investigated using Al2O3, and ZrAl2 powders. Two kinds of specimens, 78.3Al2O3-14.0Nb2O5-7.7ZrAl2 in wt.% (AZN-5) and 72.3Al2O3-13.8Nb2O5-7.5ZrAl2-6.4ZrO2(AZN-10), were prepared. Powder compacts were sintered at various temperatures between 1$600^{\circ}C$ and 1$700^{\circ}C$ for 30 min in Ar. DTA and X-ray analysis have showen that a reaction between Nb2O5 and ZrAl2 started at 149$0^{\circ}C$ to form Al2O3, ZrO2, and Nb. The sintered density increased with the sintering temperature. AZN-10 specimen showed higher density than AZN-5 specimen for almost all the experimental conditions. Al2O3-ZrO2-Nb composite hot pressed after reaction sintering showed higher toughness and lower hardness than hot pressed Al2O3-ZrO2. The crack propagated through many metallic Nb particles which showed plastic deformation, and this is the cause of the increase in toughness of Al2O3-ZrO2-Nb composite over Al2O3-ZrO2.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.7
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• pp.499-504
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• 2000

Recently there have been many investigations on the synthesis and properties of transition metal trialuminides based on Ti, Zr, V, Nb and Ta for use aircraft structure materials in an elevated environment. The effect of Zr additions on the formation behaviour of Al-Nb alloy was investigated. Al-1.3at.%(Nb+Zr) alloys with different Nb to Zr atomic 1:3, 1:1 and 3:1 were prepared by mechanical alloying(MA). The morphological changes and microstructural evolution of Al-Nb-Zr powders during MA were investigated by SEM, XRD and TEM. The intermetallic compound phase of $Nb_2Al\; and\; Al_3Zr_4$ was identified by X-ray diffraction. The intemetallic compound of $Al_3Zr,\; Al_3Nb$ and $Al_3Zr_4$ were formed by heat treatment for 1 hour at $500^{\circ}C$. The size of intermetallic compounds observed by TEM were approximately below 100nm, when they were heat treated after mechanically alloying for 30 hours.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11b
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• pp.539-544
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• 1996

핵연료 피복관용 신합금으로 개발되고 있는 여러 가지 Zr합금에서 생성되는 석출물의 특성을 규명하기 위하여 EDX가 부착된 TEM을 이용하여 석출물에 관한 연구를 수행하였다. Zrl.4Sn0.2Fe0.1Cr 합금에서는 두 종류의 석출물이 생성되는데 하나는 석출물의 대부분을 차지하는 HCP 구조의 Zr(Cr,Fe)$_2$ 석출물로서 이는 둥근 형태를 유지하며 결정립내나 결정립계에 관계없이 널리 분산되어 분포된다. 다른 하나의 석출물은 극히 일부에서만 관찰되는 Zr$_2$(Fe,Si)성분의 석출물로서 이는 tetragonal 구조를 갖는다. Zr0.5Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 tetragonal (Zr,Nb)$_2$(Fe,V)석출물이 형성되며, Nb이 1.0 wt.% 첨가된 Zr1.0Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 HCP 구조의 (Zr,Nb)(Fe,V)$_2$ 석출물과 BCC 구조인 $\beta$-Zr이 생성된다. Zr1.0Nb0.6Fe0.3V 합금을 제외하고는 대부분의 합금에서 석출물은 약 1.0 $\mu$m의 크기를 나타냈다. 합금 조성이 다를 경우에 석출물 크기와 35$0^{\circ}C$ 부식 특성과는 연관성이 없는 것으로 나타났다.

• Journal of Magnetics
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• v.9 no.1
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• pp.13-16
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• 2004

Magnetic tunnel junctions (MTJs) comprising amorphous CoNbZr layers have been investigated. $Co_{85.5}Nb_8Zr_{6.5}$(in at. %) layers were employed to substitute the traditionally used Ta layers with an emphasis given on under-standing underlayer effect. The typical junction structure was $SiO_2/CoNbZr$ or Ta 2/CoFe 8/IrMn 7.5/CoFe 3/Al 1.6 + oxidation/CoFe 3/CoNbZr or Ta 2 (nm). For both as-deposited state and after annealing, the CoNbZr-underlayered structure showed superior surface smoothness up to the tunnel barrier than Ta-underlayerd one (rms roughness of 0.16 vs. 0.34 nm). CoNbZr-based MTJs was proven beneficial for increasing thermal stability and increasing $V_h$ (the bias voltage where MR ratio becomes half) characteristics than Ta-based MTJs. This is because the CoNbZr-based junctions offer smoother interface structure than the Ta-based one.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.48 no.6
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• pp.575-580
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• 2010

Effects of the surface modification on the deposition behaviors of apatite crystals in Zr-1Nb plates were studied. Zr-1Nb alloy plates were polished with abrasive papers to have different roughness and some of them were treated in NaOH or coated with collagen before deposition of apatites in the simulated body fluid (SBF). The weight gain due to the deposition of apatite crystals increased as the surface roughness increased in Zr-1Nb. The size of granular apatite crystals were found to be smaller in Zr-1Nb roughened by $162{\mu}m$ abrasive paper than in Zr-1Nb roughened by $8.4{\mu}m$ paper, suggesting the nucleation rate increased with increase of surface roughness. After, 10 days immersion in a SBF, NaOH-treated Zr-1Nb was completely coated with apatite with the deposited apatite weight comparable to that in Ti-6Al-4V. The deposition rate of Zr-1Nb was not appreciably influenced by NaOH treatment unlike the significant influence of NaOHtreatment on the deposition rate of apatite in Ti-6Al-4V. One significant observation in this study is an appreciable increase of the apatite deposition rate after collagen coating both on Zr-1Nb and Ti-6Al-4V plate, which may be caused by the interaction between collagen and $Ca^{+2}$ ions.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.5
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• pp.345-353
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• 2001

The present study was carried out to investigate the effect of zirconium addition to $Al_3$Nb intermetallic on the crystal structural modification and microstructural characterization of $Al_3$Nb intermetallic. Elemental Al, Nb, Zr powders and arc melted $Al_3$Nb and $Al_3$Zr intermetallic mixed powders were used as starting materials. MA was carried out in an attritor rotated with 300 rpm for 20 hours. The behavior of MA between two starting materials was some-what different in which the value of internal strain of the elemental powders was higher than that of the intermetallic powder. The intermetallic powder was much more disintegrated during the MA processing. In the case of the elemental powders, AlNb$_2$ phase were transformed to Al(Nb.Zr)$_2$ as a result of ternary addition of Zr element. With the successive heat treatment at 873K for 2 hours, the Al(Nb.Zr)$_2$ phase was transformed to more stable $Al_3$(Nb.Zr) phase. This transformation was clearly confirmed by the identification of X-ray peak position shift. On the other hand, in the carte of the intermetallic powder, there was no evidence of phase transformation to other ternary intermetallic compounds or amorphous phases, even in the case of additional heat treatment. However, nano-sized intermetallic with $Al_3$Nb and $Al_3$Zr were just well distributed instead of phase transformation.