• 한국표면공학회지
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• 제51권2호
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• pp.116-125
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• 2018

Aluminum-doped zinc oxide (AZO) is a commonly used material for the front contact layer of chalcopyrite $CuInGaSe_2$ (CIGS) based thin film solar cells since it satisfies the requisite optical and electrical properties with low cost and abundant elemental availability. Low-resistivity and high-transmission front contacts have been developed for high-performance CIGS solar cells, and nearly meet the required performance. However, the durability of the cell especially for the corrosion resistance of AZO films has not been studied intensively. In this work, AZO films were prepared on Corning glass 7059 substrates by radio frequency magnetron sputtering depending on the hydrogen content. The electrical and optical properties and electrochemical corrosion resistance of the AZO films were evaluated as a function of the hydrogen content. With increasing hydrogen content to 6 wt%, the crystallinity, crystal size, and surface roughness of the films increased, and the resistivity decreased with increased carrier concentration, Hall mobility, oxygen vacancies, and $Zn(OH)_2$ binding on the AZO surface. At a hydrogen content of 6 wt%, the corrosion resistance was also relatively high with less columnar morphology, shallow pore channels, and lower grain boundary angles.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권12호
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• pp.1301-1307
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• 1998

1550$^{\circ}C$~1600$^{\circ}C$의 온도범위에서 stamp 재의 원료로서 사용되는 돌로마이트 클링커의 용강에 의한 침식거동을 연구 하였다. 돌로마이트 클링커중에 생성되는 magnesioferrite(MgO · Fe2O3)와 dicalciumferrite(2CaO · Fe2O3) 중에서 용강중으로의 용출은 dicalciumferrite가 선행되었으며, dicalciumferrite가 용출된 가동면 부분에서는 magnesioferrite의 보호층이 생성되었다. Fe2O3가 첨가되지 않은 돌로마이트 클링커의 경우에는 침투된 용강과 클링커중의 MgO와 CaO가 반응하여 각각 magnesioferrote와 dicalciumferrite를 생성하지만, 생성된 magnesioferrite는 MgO의 skeleton을 유지하면서 magnesioferrite를 생성하는 반면에 CaO는 skeleton이 소멸되어 magnesioferrite의 입계상의 형태로 존재하였다. Fe2O3가 첨가된 돌로마이트 클링커의 경우에는 출발물질중에 존재하던 magnesioferrite의 분해반응에 의하여 생성된 Fe2O3가 클링커의 가동면으로 이동하여 MgO와의 반응에 의하여 magnesioferrite를 생성함으로써 용강의 침투를 억제하며, Fe2O3가 가동면으로 확산된 층에서는 CaO가 Fe2O3-free CaO로서 존재하였다. 용강의 온도가 상승됨에 따라 Fe2O3가 함유되어 있지 않는 돌로마이트 클링커의 경우에는 dicalciumferrite의 생성깊이는 증가되는 반면에 돌로마이트 클링커의 가동면에 생성되는 magnesioferrite의 층은 미약하였다. 반면에, Fe2O3가 함유된 돌로마이트 클링커는 용강의 온도가 상승됨에 따라 dicalciumferrite의 분해반응에 의하여 생성된 CaO 성분이 용강중으로 용출되는 양이 증가되어 magnesioferrite의 층이 두꺼울 뿐만 아니라 magnesioferrite의 입성장도 수반되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.37-38
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• 2011

알루미늄은 높은 내부식성과 우수한 물리적 특성으로 철강 제품의 부식방지를 위한 표면처리와 항공 우주분야 소재로 각광을 받아왔다. 알루미늄을 철강 제품의 부식방지를 위한 표면처리 소재로 사용되는 경우 비교적 두껍게(15 ${\mu}m$ 이상) 코팅된다. 본 연구에서는 얇은 두께(3 ${\mu}m$ 이하)의 알루미늄 박막을 이용하여 높은 내식성을 갖는 코팅 공정을 개발하고자 한다. 물리기상증착으로 코팅되는 대부분의 금속은 주상정 구조를 갖는다. 주상정 구조는 grain boundary에 공극이 존재하고, 이 공극을 통해서 부식을 일으키는 물질이 보호막과 모재의 계면으로 침투하여 모재가 부식을 일으킨다. 스퍼터링 공정을 제어하여 알루미늄 박막의 공극 발생을 억제하여 보호막으로서의 기능을 향상할 수 있는 방법을 제안한다. 알루미늄 코팅을 위해서 magnetron sputtering을 이용하였으며, 기판은 냉연강판을 사용하였다. 냉연강판위에 코팅된 알루미늄 박막을 분석한 결과, 스퍼터링 소스에 역방향 자기장을 인가하여 코팅한 알루미늄 박막이 염수분무 120 시간 후에도 적청이 발생하지 않는 우수한 내식성을 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권3호
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• pp.226-232
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• 2000

침지노즐(SEN)의 재료로 사용되는 지르코니아/흑연 재질에서 용강 및 슬래그에 의한 침식의 형태를 살펴본 결과, 침식의 첫번째 기구는 부분안정화 지르코니아 내 안정화제인 CaO가 용강 및 슬래그에 의해 용해되면서 입방정 안정화 지르코니아가 단사정상으로 상전이하여 일어났는데, 상전이 시 부피팽창에 의한 균열이 발생하고 파괴가 진행되었고, 이로 인하여 미세 $ZrO_2$입자의 용해 및 탈락이 촉진되었다. 침식의 두 번째 기구는 슬래그가 큰 c-$ZrO_2$입자의 입계를 따라 침투하여 작은 입자들로 분리시키고, 작은 입자들이 용강과 슬래그에 탈락되어 진행되었다. 마지막 기구로는 입방정 지르코니아와 흑연이 반응하여 다공질의 미세한 ZrC 상을 형성하고, 이들이 slag에 용해되면서 침식이 진행되었다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제20권3호
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• pp.158-168
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• 2021

Austenitic 316 stainless steel was irradiated with protons accelerated by an energy of 2 MeV at 360 ℃, the various defects induced by this proton irradiation were characterized with microscopic equipment. In our observations irradiation defects such as dislocations and micro-voids were clearly revealed. The typical irradiation defects observed differed according to depth, indicating the evolution of irradiation defects follows the characteristics of radiation damage profiles that depend on depth. Surface oxidation tests were conducted under the simulated primary water conditions of a pressurized water reactor (PWR) to understand the role irradiation defects play in surface oxidation behavior and also to investigate the resultant irradiation assisted stress corrosion cracking (IASCC) susceptibility that occurs after exposure to PWR primary water. We found that Cr and Fe became depleted while Ni was enriched at the grain boundary beneath the surface oxidation layer both in the non-irradiated and proton-irradiated specimens. However, the degree of Cr/Fe depletion and Ni enrichment was much higher in the proton-irradiated sample than in the non-irradiated one owing to radiation-induced segregation and the irradiation defects. The microstructural and microchemical changes induced by proton irradiation all appear to significantly increase the susceptibility of austenitic 316 stainless steel to IASCC.

• 열처리공학회지
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• 제35권6호
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• pp.303-313
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• 2022

The purpose of this study was to test and analyze the effects of the mechanical properties and structural changes of the austenitized and tempered martensite STS 410 stainless steel containing 11.5~13%Cr and 0.10%C on its temper embrittlement. The STS 410 stainless steel test pieces for each 3 hours at 960℃, 1000℃ and then, tempered them for 2 hours at 300℃, 350℃, 400℃, 450℃, 500℃, 550℃, 600℃, 650℃ and 700℃ known as the intervals vulnerable to temper embrittlement to observe the changes of their structures and mechanical properties. In case autenitizing was insufficient due to lower temperature of thermal treatment for solution, unsolved carbides and ferrites remained in the structure after quenching, which meant that the parts could wear out and corrode to embrittle at the room temperature. Elongation and impact energy changes with Tempering conditions showed minimum results in range of 400~500℃. The decrease in elongation and impact energy at 400~500℃ was the hardening effect of the subgrain due to the precipitation of many M₃C or M₇C₃, M₂₃C₆. And STS 410 stainless steel corrosion tested in 10% NaCl solution at 30℃ after tempering treatment. The degree of corrosion sensitization showed increasing tendency with increase of tempering temperature and Cr carbide precipitation were observed in grain boundary.

• Corrosion Science and Technology
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• 제21권6호
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• pp.466-475
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• 2022

Surface oxides and intergranular (IG) oxidation phenomena in Alloy 600 depending on hydrogen concentration were characterized to obtain clear insight into the primary water stress corrosion cracking (PWSCC) behavior upon exposure to pressurized water reactor primary water. When hydrogen concentration was between 5 and 30 cm³ H₂/kg H₂O, NiFe₂O₄ and NiO type oxides were found on the surface. NiO type oxides were found inside the oxidized grain boundary when hydrogen concentration was 5 cm³ H₂/kg H₂O. However, only NiFe₂O₄ spinel on the surface and Ni enrichment were observed when hydrogen concentration was 30 cm³ H₂/kg H₂O. These results indicate that the oxidation/reduction reaction of Ni in Alloy 600 depending on hydrogen concentration can considerably affect surface oxidation behavior. It appears that the formation of NiO type oxides in a Ni oxidation state and Ni enrichment in a Ni reduction (or metallic) state are common in primary water. It is believed that the above different oxidation/reduction reactions of Ni in Alloy 600 depending on hydrogen concentration can also significantly affect the resistance to PWSCC of Alloy 600.

• 한국가스학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-6
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• 2001

고강도 알루미늄 합금 2024-T3와 모제 시험편과 부식 시험편을 사용하여 피로 균열 진전증에 발생하는 음향방출 신호를 검출 분석하였다. 시험편 조건에 관계없이 5종류의 신호가 관찰되었다. 모재에서 얻어진 신호는 피로하중을 받으므로서 균열 발생 초기 노치선단외 돌출과 함몰에 의한 높은 에너지를 가진 짧은 기간의 입내 파괴 신호이며, 부식 시험편은 피트 선단 근처의 결정경계의 치화로 인하여 입계 파괴 신호이다. 따라서, 파형과 파워 스펙트럼은 시험편 조건에 의존하는 것 같다. 시험편 조건에 의한 파형과 파워 스펙트럼을 해석함으로써 구조부재의 다향한 손상과 결함으로부터 발생하는 균열 전파와 최종 파괴과정의 실시간 감시 가능하다

• 한국재료학회지
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• 제9권7호
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• pp.695-700
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• 1999

7050 Al합금의 응력부식저항성에 미치는 2단 시효처리의 영향을 미세조직관찰, 전기전도도시험 및 SCF값을 평가함으로써 조사하였다. 최대 경도 이상 과시효에 의해 주 강화상인 η'상이 η상으로 변태되었고, 입내 및 입계에 존재하는 η상의 크기와 간격이 커졌으며 그 결과 응력부식저항성이 증대되었다. 2차 시효시간의 증가에 따라 전기전도도값은 증가되었으나 항복강도의 감소로 인하여 SCF값은 감소되었는데, 이러한 결과는 응력부식저항성의 증가를 의미한다. AMS 4107규격을 기준으로 하였을 때 7050 Al합금 단조재의 적정시효조건은 1차시효가 12$0^{\circ}C$에서 6시간, 2차시효는 $175^{\circ}C$에서 12시간이었다.

• 열처리공학회지
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• 제17권3호
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• pp.173-179
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• 2004

In this study, the influence of heat treatment and Ca contents on the electrochemical behavior was investigated. Mg-Ca alloys, i.e., Mg-0.22wt%Ca, Mg-0.56wt%Ca, Mg-1.31wt%Ca are prepared by ingot metallurgy. As-cast Mg-Ca alloys exhibited better electrochemical properties than pure Mg. Especially, Mg-0.22wt%Ca alloy improves its anode efficiency up to 62% and lowers the OCP up to -1.72VSCE. Microstructure and XRD patterns of Mg-Ca alloys show that additive Ca element is mainly solid-solutioned. While, the others show the microstructure and XRD pattern with large $Mg_2Ca$ at grain boundary. To assess the effect of heat treatment on the as-cast Mg-alloy, the specimens were heat treated at $200^{\circ}C$ for 2 hours under $CO_2$ gas atmosphere. Although corrosion properties of Mg-Ca alloys are somewhat deteriorated by heat treatment at $200^{\circ}C$ Mg-0.22wt%Ca alloy with uniformly distributed nano-sized $Mg_2Ca$ phase in ${\alpha}$-Mg matrix show still better corrosion properties than pure Mg specimen.