• 제목/요약/키워드: grain growth behavior

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상압소결(常壓燒結)한 SiC-$ZrB_2$ 도전성(導電性) 복합체(複合體)의 특성(特性)에 미치는 In Situ YAG의 영향(影響) (Effect of In Situ YAG on Properties of the Pressureless-Sintered SiC-$ZrB_2$ Electroconductive)

  • 신용덕;주진영;고태헌;이정훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1230-1231
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    • 2008
  • The effect of content of $Al_2O_3+Y_2O_3$ sintering additives on the densification behavior, mechanical and electrical properties of the pressureless-sintered $SiC-ZrB_2$ electroconductive ceramic composites was investigated. The $SiC-ZrB_2$ electroconductive ceramic composites were pressureless-sintered for 2 hours at 1,700[$^{\circ}C$] temperatures with an addition of $Al_2O_3+Y_2O_3$(6:4 mixture of $Al_2O_3$ and $Y_2O_3$) as a sintering aid in the range of 8${\sim}$20[wt%]. Phase analysis of $SiC-ZrB_2$ composites by XRD revealed mostly of ${\alpha}$-SiC(6H), $ZrB_2$ and In Situ YAG($Al_5Y_3O_{12}$). The relative density, flexural strength, Young's modulus and vicker's hardness showed the highest value of 89.01[%], 81.58[Mpa], 31.437[GPa] and 1.34[GPa] for $SiC-ZrB_2$ composites added with 16[wt%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at room temperature respectively. Abnormal grain growth takes place during phase transformation from ${\beta}$-SiC into ${\alpha}$-SiC was correlated with In Situ YAG phase by reaction between $Al_2O_3$ and $Y_2O_3$ additive during sintering. Compositional design and optimization of processing parameters are key factors for controlling and improving the properties of SiC-based electroconductive ceramic composites. In this paper, it is convinced that ${\beta}$-SiC based electroconductive ceramic composites for heaters or ignitors can be manufactured by pressureless sintering.

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DC Reactive Magnetron Sputtering법에 의한 Ti-Al-V-N 박막의 성장거동 (Growth behavior of Ti-Al-V-N Films Prepared by Dc Reactive Magnetron Sputtering)

  • 손용운;정인화;이영기
    • 한국재료학회지
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    • 제9권7호
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    • pp.688-694
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    • 1999
  • Ti-6Al-4V 합금을 타겟트로 사용하여 유리 기판위에 dc reactive magnetron sputtering법으로 $N_2$/(Ar+N_2)$ 비, 기전력 및 시간등의 여러 가지 증착 조건에서 Ti-6Al-4V-N 필름을 증착하였고, 각각의 증착 조건에 따른 결정구조 및 우선방위 거동은 X-선 회절장치를 사용하여 조사하였다. Ti-6Al-4V-N 필름은 본질적으로 fcc 결정구조의 $\delta$-TiN에 Al과 V이 결함으로서 고용된 변형된 형태의 $\delta$-TiN구조이고, TiN의 격자상수(4.240 )보다 작은 값을 나타내었는데, 이는 Ti(1.47 )에 비하여 상대적으로 원자반경이 작은 Al(1.43 )과 V (1.32 )이 Ti의 격자위치에 치환된 결과이다. 그리고 Ti-6Al-4V-N 필름은 $_N2$가스 분압이 감소됨에 따라 (111) 우선방위 성장거동을 하였을 뿐만아니라 증착시간의 증가에 따라 뚜렷한 (111) 우선방위 성장거동을 나타내었다. 그리고 증착속도 및 결정입도의 거동 또한 여러 가지 증착 조건에 크게 의존한다

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Sinter/HIP 공정으로 제조한 SiC whisker/$Al_2O_3$ 복합재료의 소결 및 기계적 물성에 관한 연구 (A Study on Sintering and mechanical Properties of Sinter/HIPed SiC Whisker/$Al_2O_3$ Composite)

  • 이채현;김종옥;김종희
    • 자연과학논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.53-59
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    • 1995
  • Alumina 세라믹스의 기계적 물성 증진을 위하여 SiC whisker로 강화시키고 소결 조제 및 소결 온도의 영향을 고찰하였다. Whiker의 소결억제 효과로 인하여 고상소결을 촉진하는 MgO나 $TiO_2$를 소결조제로 사용한 경우에서는 치밀한 소결체를 얻을 수 없었으나, 액상을 형성하는 $Y_2O_3$를 2wt% 첨가한 경우에 양호한 소결밀도를 얻을 수 있었다. whisker 첨가에 의한 기지의 기계적 물성의 증진 효과도 함께 얻을 수 있었다. 강화 효과는 보강재인 whiker 자체의 보강 효과와 함께 입성장 억제 효과가 복합적으로 작용한 것으로 판단되었다. 소결체를 HIP 처리한 경우에는 거의 이론 밀도까지 이르는 아주 치밀한 소결체의 제조가 가능하였으며, 기계적 물성은 상압소결 후의 결과에 비하여 향상됨을 확인할 수 있었다.

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ALD-assisted Hybrid Processes for improved Corrosion Resistance of Hard coatings

  • Wan, Zhixin;Kwon, Se-Hun
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.105-105
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    • 2016
  • Recently, high power impulse magnetron sputtering (HIPIMS) has attracted considerable attentions due to its high potential for industrial applications. By pulsing the sputtering target with high power density and short duration pulses, a high plasma density and high ionization of the sputtered species can be obtained. HIPIMS has exhibited several merits such as increased coating density, good adhesion, microparticle-free and smooth surface, which make the HIPIMS technique desirable for synthesizing hard coatings. However, hard coatings present intrinsic defects (columnar structures, pinholes, pores, discontinuities) which can affect the corrosion behavior, especially when substrates are active alloys like steel or in a wear-corrosion process. Atomic layer deposition (ALD), a CVD derived method with a broad spectrum of applications, has shown great potential for corrosion protection of high-precision metallic parts or systems. In ALD deposition, the growth proceeds through cyclic repetition of self-limiting surface reactions, which leads to the thin films possess high quality, low defect density, uniformity, low-temperature processing and exquisite thickness control. These merits make ALD an ideal candidate for the fabrication of excellent oxide barrier layer which can block the pinhole and other defects left in the coating structure to improve the corrosion protection of hard coatings. In this work, CrN/Al2O3/CrN multilayered coatings were synthesized by a hybrid process of HIPIMS and ALD techniques, aiming to improve the CrN hard coating properties. The influence of the Al2O3 interlayer addition, the thickness and intercalation position of the Al2O3 layer in the coatings on the microstructure, surface roughness, mechanical properties and corrosion behaviors were investigated. The results indicated that the dense Al2O3 interlayer addition by ALD lead to a significant decrease of the average grain size and surface roughness and greatly improved the mechanical properties and corrosion resistance of the CrN coatings. The thickness increase of the Al2O3 layer and intercalation position change to near the coating surface resulted in improved mechanical properties and corrosion resistance. The mechanism can be explained by that the dense Al2O3 interlayer acted as an excellent barrier for dislocation motion and diffusion of the corrosive substance.

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기계적 활성화된 분말로부터 고주파유도 가열 연소합성에 의한 나노구조 Mg2SiO4-MgAl2O4 복합재료 제조 및 기계적 특성 (Mechanical Properties and Fabrication of Nanostructured Mg2SiO4-MgAl2O4 Composites by High-Frequency Induction Heated Combustion)

  • 손인진;강현수;홍경태;도정만;윤진국
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권8호
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    • pp.614-618
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    • 2011
  • Nanopowders of MgO, $Al_2O_3$ and $SiO_2$ were made by high energy ball milling. The rapid sintering of nanostructured $MgAl_2O_4-Mg_2SiO_4$ composites was investigated by a high-frequency induction heating sintering process. The advantage of this process is that it allows very quick densification to near theoretical density and inhibition of grain growth. Nanocrystalline materials have received much attention as advanced engineering materials with improved physical and mechanical properties. As nanomaterials possess high strength, high hardness, excellent ductility and toughness, undoubtedly, more attention has been paid for the application of nanomaterials. Highly dense nanostructured $MgAl_2O_4-Mg_2SiO_4$ composites were produced with simultaneous application of 80MPa pressure and induced output current of total power capacity (15 kW) within 2min. The sintering behavior, gain size and mechanical properties of $MgAl_2O_4-Mg_2SiO_4$ composites were investigated.

고주파 유도 가열에 의한 급속 나노구조 MgTiO3 화합물 합성 및 소결 (Rapid Synthesis and Sintering of Nanostructured MgTiO3 Compound by High-Frequency Induction Heating)

  • 강현수;도정만;윤진국;박방주;손인진
    • 대한금속재료학회지
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    • 제50권12호
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    • pp.891-896
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    • 2012
  • Nanopowders of MgO and $TiO_2$ were made by high energy ball milling. The rapid synthesis and sintering of the nanostructured $MgTiO_3$ compound was investigated by the high-frequency induction heated sintering process. The advantage of this process is that it allows very quick densification to near theoretical density and inhibition grain growth. Nanocrystalline materials have received much attention as advanced engineering materials with improved physical and mechanical properties. As nanomaterials possess high strength, high hardness, excellent ductility and toughness, undoubtedly, more attention has been paid for the application of nanomaterials. A highly dense nanostructured $MgTiO_3$ compound was produced with simultaneous application of 80 MPa pressure and induced current within 2 min. The sintering behavior, gain size and mechanical properties of $MgTiO_3$ compound were investigated.

Effects of pulsed laser surface remelting on microstructure, hardness and lead-bismuth corrosion behavior of a ferrite/martensitic steel

  • Wang, Hao;Yuan, Qian;Chai, Linjiang;Zhao, Ke;Guo, Ning;Xiao, Jun;Yin, Xing;Tang, Bin;Li, Yuqiong;Qiu, Shaoyu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권6호
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    • pp.1972-1981
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    • 2022
  • A typical ferritic/martensitic (F/M) steel sheet was subjected to pulsed laser surface remelting (LSR) and corrosion test in lead-bismuth eutectic (LBE) at 550 ℃. There present two modification zones with distinct microstructures in the LSRed specimen: (1) remelted zone (RZ) consisting of both bulk δ-ferrite grains and martensitic plates and (2) heat-affected zone (HAZ) below the RZ, mainly composed of martensitic plates and high-density precipitates. Martensitic transformation occurs in both the RZ and the HAZ with the Kurdjumov-Sachs and Nishiyama-Wassermann orientation relationships followed concurrently, resulting in scattered orientations and specific misorientation characteristics. Hardnesses of the RZ and the HAZ are 364 ± 7 HV and 451 ± 15 HV, respectively, considerably higher than that of the matrix (267 ± 3 HV). In oxygen-saturated and oxygen-depleted LBE, thicknesses of oxide layers developed on both the as-received and the LSRed specimens increase with prolonging corrosion time (oxide layers always thinner under the oxygen-depleted condition). The corrosion resistance of the LSRed F/M steel in oxygen-saturated LBE is improved, which can be attributed to the grain-refinement accelerated formation of dense Fe-Cr spinel. In oxygen-depleted LBE, the growth of oxide layers is very low with both types of specimens showing similar corrosion resistance.

Persicaria senticosa Nakai의 Dimorphism에 관한 연구 (STUDIES ON THE DIMORPHISM OF THE PERSICARIA SENTICOSA NAKAI)

  • HARN, Chang Yawl
    • Journal of Plant Biology
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    • 제3권1호
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    • pp.16-25
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    • 1960
  • 여뀌과식물(Polygonaceae)의 수정관계 특히 기중 Heterostyle 식물을 연구해 오든중 Persicaria senticosa가 분류학에서는 1형화로 취급되고 있지만 실은 2형화로 되어 있는것을 발견하고 L주, S주에 대해서 그 형태, 수정생리등을 조사해 보았드니 이 생물은 화기구조상으로는 전형적인 이형예식물이지만 수정생리 및 화분관의 행동등으로는 아직 이형예식물로의 분화가 거이 안되고 비이형화의 일반 Polygonum (Persicaria) 속 대부분의 특징인 부분적 타가수정인 자가수정식물의 성질을 거이 전부 보유하고 있는 특수형의 이형예식물이라는 것이 명백히 되었다. 실험결과의 개요를 말하면 다음과 같다. 1) P. senticosa는 화주장, 화사장 속 제일차적 차이가 L, S주간에 \ulcorner저할 뿐만 아니라 이차적 차이에 있어서도 화분입대 같은것은 L, S주간에 분화가 심히 생겨 뚜렸한 이형예식물로 되어 있다. 2) 그러나 동과의 Heterostyle 식물인 P. japonica나 Fagopyrum esculentum에 비하면 아직 형태적으로 훨씩 미분화상태에 있다. 3) 생리적으로는 장주화(L), 단주화개체(S)에서 다 분화가 아직 생겨서 적법, 부적법수분정을 막론하고 수정, 결실이 다 같은 정도로 잘된다. 4) 화분질신장은 적법수분, 부적법수분에서 다 수분후 30분이면 자방까지 도달되는데 비교적 신장속도는 빠른편이다. 5) 신장속도는 적법수분시가 부적법수분시보다 더 속한 경동이 있다. 6) 아 식물은 형태상으로는 장주화, 단주화의 2형화식물로 되어 있지만 기타의 형태, 생태, 생리적분화는 아직 뚜렸하게 되어 있질않아 Heterostyle 식물중에서도 특이한 형상을 나타내고 있는데 이것을 같은 여뀌과의 이형예식물과 비교를 해보면 P. japonica 같은 것은 가장 L, S주간이 분화가 심하게 되어 있는데 반하야 이 P. senticosa 는 화주장, 화사장, 화분립대 이하에는 아직 분화가 되질 않은 특수형의 이형예식물이라고 볼수가 있다. 만일 P. japonica 를 진화형이라고 개정하면 P. senticosa는 원시형이라 하겠고, E. esculentum은 이행형이라고 볼수가 있다.

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Cu 첨가에 따른 nanocrystalline ${Ll_2}{Al_3}Hf$ 금속간 화합물의 기계적 합금화 거동 및 진공열간 압축성형거동 (Mechanical Alloying and the Consolidation Behavior of Nanocrystalline $Ll_2$ A$1_3$Hf Intermetallic Compounds)

  • 김재일;오영민;김선진
    • 한국재료학회지
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    • 제11권8호
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    • pp.629-635
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    • 2001
  • 고온구조용 재료로 사용이 기대되는 $Al_3$Hf금속간 화합물의 단점인 낮은 연성을 개선하기 위하여 SPEX mill을 이용한 기계적 합금화 과정에서의$ Ll_2$상 생성거동과 이에 미치는 제3원소의 영향, 그리고 이들 금속간 화합물의 진공열간 압축성형 거동을 조사하였다. Al과 Hf 혼합분말을 기계적 합금화한 결과에 따르면 6시간 milling후에 $L_2$Hf 금속간 화합물이 생성되었으며, 이때 결정립 크기가 7~8nm 정도인 nanocrystalline이 형성되었다. Cu를 첨가한 경우에는 10시간 milling 후에 2원계와 동일한 $Ll_2$구조의 금속간 화합물이 생성되었으며, 격자상수는 Cu의 함량이 증가함에 따라 감소하였다. 2원계 $Al_3$Hf 금속간 화합물의 경우에 $Ll_2$상에서 $D0_{23}$ 상으로의 변태 시작온도는 $380^{\circ}C$ 정도였으며, 변태 종료온도는 열처리시간에 따라 $480^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$ 정도를 나타내었다. Cu 함량이 증가함에 따라 변태 시작온도는 상승하였으며 10at.%의 Cu 첨가는 변태 시작온도를 $700^{\circ}C$까지 상승시켰다. 2원계 Al-25at.%Hf 혼합분말의 VHP 성형시 750MPa, $400^{\circ}C$, 3시간에서 약 89%의 비이론 밀도를 얻을 수 있었다. 같은 온도에서 Cu를 10at.% 첨가한 경우의 VHP 성형시 90%정도의 비이론 밀도를 보여 2원계 $A1_3$Hf보다 성형성이 약간 증가하는 것을 볼 수 있었으며, 성형온도를 $500^{\circ}C$로 증가시킨 경우에는$ Ll_2$상에서 $D0_{23}$상으로의 상변화나 결정립의 증가없이 약 92.5%의 비이론 밀도를 얻을 수 있었다.

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$SiO_2$위에 MBE(Moleculat Beam Epitaxy)로 증착한 비정질 ${Si_{1-x}}{Ge_x)$박막의 결정화거동 (Crytallization Behavior of Amorphous ${Si_{1-x}}{Ge_x)$ Films Deposited on $SiO_2$ by Molecular Beam Epitaxy(MBE))

  • 황장원;황장원;김진원;김기범;이승창;김창수
    • 한국재료학회지
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    • 제4권8호
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    • pp.895-905
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    • 1994
  • 비정질 $Si_{1-x}Ge_{x}$(X=0, 0.14, 0.34, 0.53)합금박막의 결정화거동을 X-ray diffractometry(XRD)와 투과전자현미경(transmission electron microscopy, TEM)을 이용하여 조사하였다. 비정질 박막은 열산화막(thermal oxide, $SiO_{2}$)이 입혀진 Si기판위에 MBE(Molecular Beam Epitaxy)를 이용하여 $300^{\circ}C$에서 증착하였으며 각 Ge조성에 해당하는 기편들을 $500^{\circ}C$ ~ $625^{\circ}C$에서 열처리한 다음 XRD를 이용하여 결정화분율과 결정화후 박막의 우선순방위(texture)경향ㅇ르 조사하였다. 또한 TEM을 사용하여 열처리한 박막의 미세구조를 분석하였다. XRD분석결과 박막내의 Ge함량의 증가는 결정화에 대한 열처리시간을 크게 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 또한 결정화후 강한(111) 우선방위를 나타내는 Si박막과는 달리 $Si_{1-x}Ge_{x}$합금은 (311)우선방위를 가지는 것을 알았으며 이는 비정질 Si박막과 $Si_{1-x}Ge_{x}$박막의 결정화기구에 현저한 차이가 있음을 암시한다. TEM관찰에서, 순수한 Si박막은 결정화후 결정립이 타원형이나 수지상(dendrite)형태를 취하고 있었으며 결정립내부에 미페쌍정이나 적층결함들의 많은 결정결함들이 존재하고, 결정립의 성장이 이들 결함을 따라 우선적으로 성장함을 알 수 있었다. 반면에 $Si_{0.47}Ge_{0.53}$의 경우에서는 결정립모양이 원형에 가까운 동축정(dquiaxed)형상을 하며 결정립내부의 결함밀도도 매우 낮았다. 특히 Si에서 보았던 결정립성장의 방향성은 관찰되지 않았다. 이상의 결과에서 비정질 $Si_{1-x}Ge_{x}$(합금박막의 결정화는 Ge이 포함되지 않은 순수한 Si의 twin assisted growth mode에서 Ge 함량의 증가에 따라 \ulcorner향성이 없는 random growth mode로 전개되어간다고 결론지을수 있다.

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