• 한국재료학회지
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• 제11권1호
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• pp.8-14
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• 2001

Ni기 초내열합금 GTD 111의 미세조직의 변화와 크리프 파단특성에 대해 연구하였다. 조직관찰을 통해 본 합금의 응고거동과 주조 후 응고과정에서 석출거동을 분석하였다. MC탄화물의 생성위치가 $\gamma$/$\gamma$' 상 보다 수지상 중심에서 가까운 것으로 MC탄화물이 $\gamma$/$\gamma$'공정상보다 먼저 응고된 것을 확인할 수 있었다. $\eta$상은 Ti가 많은 $\gamma$'상에서 변태되어 형성되었으며, $\gamma$/$\gamma$'공정상에서 η상으로의 변태에 따라 $\eta$상 근처에 PFZ가 형성되고 PFZ 내부에 TaC가 석출됨을 확인하였다. $871^{\circ}C$이상의 온도에서 크리프 파단은 결정입계를 따라 진행되는 것이 명확하였으며, 표면에서 형성된 균열과 내부에서 생성된 균열이 전파, 조합되어 최종파단을 초래하였다. 결정입계 균열의 생성은 최종응시 형성된 미세공동과 밀접한 관계가 있는 것으로 분석되었으며, $\eta$상과 PFZ는 균열 생성에 큰 영향을 주지 않았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.596-601
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• 2020

SiC는 큰 밴드 갭 에너지를 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품소재로 활용이 가능한 재료이다. 따라서 국내 부존 규조토의 고부가가치 활용을 위해 정제 규조토로부터 합성한 β-SiC 분말의 열전물성에 대해 조사하였다. 정제한 규조토 중의 SiO₂ 성분을 카본블랙으로 환원 탄화 반응시켜 β-SiC 분말을 합성하고, 잔존하는 불순물(Fe, Ca 등)을 제거하기 위해서 산처리 공정을 행하였다. 분말의 성형체를 질소 분위기 2000℃에서 1~5시간 소결시켜 n형 SiC 반도체를 제작하였다. 소결시간이 길어짐에 따라 캐리어 농도의 증가 및 입자간의 연결성 향상에 의해 도전율이 향상되었다. 합성 및 산처리한 β-SiC 분말에 내재하는 억셉터형 불순물(Al 등)로 인한 캐리어 보상효과가 도전율 향상에 저해하는 요인으로 나타났다. 소결시간이 증가함에 따라 입자 및 결정 성장과 함께 적층 결함 밀도의 감소에 의해 Seebeck 계수의 절대값이 증가하였다. 본 연구에서의 열전 변환 효율을 반영하는 power factor는 상용 고순도 β-SiC 분말로 제작한 다공질 SiC 반도체에 비해 다소 작게 나타났지만, 산처리 공정을 정밀하게 제어하면 열전물성은 보다 향상될 것으로 판단된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제17권4호
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• pp.312-318
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• 2010

High speed steels (HSS) were used as cutting tools and wear parts, because of high strength, wear resistance, and hardness together with an appreciable toughness and fatigue resistance. Conventional manufacturing process for production of components with HSS was used by casting. The powder metallurgy techniques were currently developed due to second phase segregation of conventional process. The powder injection molding method (PIM) was received attention owing to shape without additional processes. The experimental specimens were manufactured with T42 HSS powders (59 vol%) and polymer (41 vol%). The metal powders were prealloyed water-atomised T42 HSS. The green parts were solvent debinded in normal n-Hexane at $60^{\circ}C$ for 24 hours and thermal debinded at $N_2-H_2$ mixed gas atmosphere for 14 hours. Specimens were sintered in $N_2$, $H_2$ gas atmosphere and vacuum condition between 1200 and $1320^{\circ}C$. In result, polymer degradation temperatures about optimum conditions were found at $250^{\circ}C$ and $480^{\circ}C$. After sintering at $N_2$ gas atmosphere, maximum hardness of 310Hv was observed at $1280^{\circ}C$. Fine and well dispersed carbide were observed at this condition. But relative density was under 90%. When sintering at $H_2$ gas atmosphere, relative density was observed to 94.5% at $1200^{\circ}C$. However, the low hardness was obtained due to decarbonization by hydrogen. In case of sintering at the vacuum of $10^{-5}$ torr at temperature of $1240^{\circ}C$, full density and 550Hv hardness were obtained without precipitation of MC and $M_6C$ in grain boundary.

• Composites Research
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• 제25권4호
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• pp.93-97
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• 2012

본 연구에서는 액상가압공정을 이용하여 탄소나노섬유(carbon nano fiber, CNF)를 강화재로 하는 AZ91 마그네슘 복합재를 제조하였다. CNF의 분산성 및 마그네슘 합금 용탕과의 젖음성을 향상시키고자 CNF를 마이크로 크기의 실리콘 카바이드 입자(silicon carbide particle, $SiC_p$)와 혼합하였다. 또한, CNF와 $SiC_p$의 혼합분말에 무전해도금법으로 니켈을 코팅하였다. 액상가압공정에서 AZ91 용탕은 무처리된 CNF, CNF와 $SiC_p$의 혼합분말(CNF+$SiC_p$), 니켈 코팅된 CNF와 $SiC_p$의 복합분말((CNF+$SiC_p$)/Ni)과 같이 세 종류의 강화재로 정수압에 의해 함침하여 복합재를 제조하였다. 무처리된 CNF 강화 복합재료에서는 일부 CNF 응집체가 관찰되었으나 CNF+$SiC_p$ 및 (CNF+$SiC_p$)/Ni 강화 복합재에서는 CNF가 기지재 내에 균일하게 분산되었음을 확인하였다. 압축시험결과, CNF+$SiC_p$ 및 (CNF+$SiC_p$)/Ni 강화 복합재의 압축강도가 무처리된 CNF 강화 복합재보다 각각 38%와 28% 향상되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권12호
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• pp.668-673
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• 2015

마이크로파 열분해 시스템을 이용하여 Ce 담지량이 다른 알루미나 촉매의 $CF_4$ 분해에 대한 연구를 실시하였다. 마이크로파 발열체로는 실리콘카바이드를 사용하였다. 각 촉매의 결정상은 XRD로 관찰하였으며 $CF_4$의 분해율은 GC-TCD를 사용하였다. $500^{\circ}C$ 반응온도에서 10 wt% Ce로 개질화한 알루미나가 개질화하지 않은 알루미나에 비해 $CF_4$ 분해율이 높았다. 반응속도상수 k값은 $Ce(20)/Al_2O_3=Ce(0)/Al_2O_3 순이었다. XRD 패턴은 $Ce(0)/Al_2O_3$에서는 반응 전후의 차이가 나타나지 않았으며 $Al_2O_3$의 결정구조만 관찰되었다. 반면에 Ce를 담지한 촉매에서는 산화알루미늄와 산화세륨의 혼합형으로 나타났다. 본 연구의 결과 Ce를 담지한 $Al_2O_3$촉매는 Ce를 담지하지 않은 촉매에 비해 동일한 분해율을 가지면서 반응온도를 $200^{\circ}C$ 정도를 낮출 수 있음을 보여주었다. 또한 cerium sulfate의 적정비율은 5~10 wt%임을 보여주었다.

• 공업화학
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• 제10권6호
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• pp.843-847
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• 1999

본 연구에서는 유동층-화학증기침투에 의해 이염화이메틸규소(DDS)와 수소로부터 생성된 탄화규소를 활성탄에 증착시킨 세라믹 탄소/탄화규소복합체가 제조되었다. 4~12, 12~20, 20~40 mesh의 활성탄이 사용되었다. 증착 후 반응물인 이염화이메틸규소의 농도, 활성탄의 크기, 반응압력, 반응시간에 따른 반응후 각 시료의 표면적과 증착량 및 증착양상을 관찰하였다. 실험결과 DDS의 농도가 낮고 반응압력이 작을수록 시료 기공내에 고른 증착을 갖는 것을 알 수 있었다. 또한 기공직경과 표면적들이 어떠한 시점에서 최소값을 갖는 것으로 기공내부 증착에서 입자외부 표면 증착으로 바뀜을 알 수 있었다. DDS의 농도가 낮고 반응압력이 낮을 때 작은 탄화규소입자가 활성탄 표면에 더욱 고르게 증착되었다. 이 결과들은 SEM, TGA, 기공도측정장치, BET에 의해 확인되었다.

• 열처리공학회지
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• 제20권2호
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• pp.84-93
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• 2007

Microstructural changes during tempering at the temperature range of $300^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$ for the nitrogen-permeated STS 410 and 410L martensitic stainless steels has been investigated. After nitrogen permeation at temperature between 1050 and $1150^{\circ}C$, the surface layer appeared fine $Cr_2N$ of square and rod types in the martensite matrices. Hardness of the nitrogen-permeated surface layer represented 680Hv and 625Hv, respectively, for 410 and 410L steels. It is considered that the fine homogeneously dispersive effect of precipitates by nitrogen caused the increased hardness. Due to the counter current effect of carbon from interior to surface during nitrogen diffusion from surface to interior, the 0.1%C alloyed 410 steel showed the low nitrogen content of 0.025% compared with 0.045% of 410L steel at the distance of $100{\mu}m$ from the surface. Tempering of nitrogen-alloyed 410 and 410L showed the maximum hardness at $450^{\circ}C$. This maximum hardness was considered to be the secondary hardening effect of very fine carbide and nitride. The decrease in hardness at $700^{\circ}C$ was the softening effect of the matrix due to the precipitation of many needle-shaped $Cr_2N$ for 410 steel and the precipitation of coarse nitride of $Cr_2N$ in line with the spherical precipitates with directionality for 410L steel. For 410 steel, the corrosion resistance of nitrogen permeated surface in the solution of 1 N $H_2SO_4$ were nearly unchanged, however the superior corrosion resistance was obtained for nitrogen permeated 410L steel compared to the solution annealed condition.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.35-39
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• 2012

본 논문에서는 정수기의 외부 및 내부에서 인위적으로 착화시켰을 때의 연소 확산 패턴을 분석하고, 소손된 정수기의 화재원인 규명을 위한 자료를 제공하는데 있다. 정수기의 연소 확산 속도는 외부에서 착화시켰을 때보다 내부에서 착화시켰을 때 화염의 진행은 빠른 것으로 분석되었다. 외부에서 착화되어 정수기가 반소 이상 되는데 소요되는 시간은 360 sec 정도이었고, 내부에서 착화시켰을 때는 180 sec 정도가 소요되었다. 즉, 내부에서 착화되면 발생된 열이 내부에 축적되었다가 일순간에 방사되기 때문에 연소가 빠른 것으로 판단된다. 외부에서 착화시켜 소손된 것은 균일한 탄화 패턴을 보이며, 바닥면에 탄화물은 순차적으로 퇴적되었다. 내부에서 착화시켜 소손된 것은 탄화면의 경계가 비교적 선명하였으며, 발화점을 기준으로 브이패턴을 형성하였다. 따라서 연소 패턴의 차이를 통해서 어느 쪽에서 화재가 진행되었는지를 판단할 수 있는 객관적 근거가 제시되었다. 정수기가 화염의 공격을 받아 반소될 때까지 내장된 퓨즈의 용단 및 전원 보호 장치의 작동 등은 발생하지 않았다. 또한 일반화염을 공격 받아 소손된 퓨즈는 금속 홀더 부분에서 탄화가 발생하는 것이 확인됨에 따라 사고원인 판정의 근거로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권4호
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• pp.439-445
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• 2001

재료나 설비의 고온 장시간 사용으로 인하여 발생되는 재질열화 평가에는 파괴적인 방법이 널리 사용되고 있으며, 신뢰도가 높다. 그러나, 시험편의 채취가 어렵고 많은 경비와 시간이 소요된다. 전기저항법, 레프리카법, 바크하우젠 노이즈법, 전기화학적방법, 초음파법 등과 같은 비파괴적인 열화손상 평가 방법이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 2.25Cr-1Mo 강을 $630^{\circ}C$에서 장시간 등온열처리로 모의 열화시험편을 제작하고, 고온설비부재에서 발생되는 미세조직의 변화와 고주파 초음파의 전파특성(감쇠계수)과의 일대일 상관관계를 규명하여 초음파 비파괴평가에 의한 열화도 평가의 유용성 유모를 실험적으로 검증하였다. 그 결과 2.25Cr-1Mo 인공열화재의 경우 열화가 진행됨에 따라 탄화물의 석출 및 조대화가 일어나며 초음파 감쇠계수는 증가하는 경향을 나타내었으며, 그 정도는 침상의 탄화물이 거의 소멸되는 1,000시간 이후에 초음파 감쇠계수가 급격히 증가하는 매우 좋은 상관성을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제14권12호
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• pp.893-899
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• 2004

Even though Ti-6Al-4V has gained popularity as an implant material, the possible dissolution of Al and V ions in body fluids remains a matter of concern. Though commercially pure Ti (Cp-Ti) overcomes this problem, the mechanical strength of pure titanium remains very low. Thus, in this experiment Cp-Ti was processed by Equal channel angular processing (ECAP), in order to increase the mechanical strength. The biocompatibility of ECAP-Ti, Cp-Ti and Ti-6Al-4V was examined by the apatite formation on each sample surface, after treating the surface with 5M NaOH and soaking in Simulated body fluids (SBF). Initially, the samples were mechanically polished on silicone carbide paper (#2000). The polished samples were treated with 5M NaOH solution at $60^{\circ}C$ for 24 hours. The NaOH treated samples were washed gently with distill water and dried at $40^{\circ}C$ for 1 day. The dried samples were heat treated in air at $600^{\circ}C$ for 1 hour. The surface morphology of these samples were studied using SEM and XRD. The SEM studies showed network of pores in all samples. The XRD showed oxide layer formation on Cp-Ti and Ti-6Al-4V. samples. However the oxide layer in ECAP-Ti was not substantial. These samples were immersed in SBF, kept at $36.5^{\circ}C$ for seven days period. At the end of 7 days, the apatite formation was confirmed only on Cp-Ti and was not observed in Ti-6Al-4V and ECAP-Ti. These observations of apatite formation relate to the fact that Cp-Ti showed greater oxide layer than other samples. The apatite examined was confirmed as tricalcium phosphate (TCP) using EDS and XRD.