• 대한금속재료학회지
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• 제50권4호
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• pp.310-315
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• 2012

Nano-powders of 1.5TiAl and $Al_2O_3$ were synthesized from $1.5TiO_2$ and 3Al powders by high energy ball milling. Nanocrystalline $Al_2O_3$ reinforced composite was consolidated by pulsed current activated sintering within 2 minutes from mechanochemically synthesized powders of $Al_2O_3$ and 1.5TiAl. The relative density of the composite was 99.5%. The average hardness and fracture toughness values obtained were $1250kg/mm^2$ and $10MPa{\cdot}m^{1/2}$, respectively.

• Advances in nano research
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• 제13권4호
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• pp.313-323
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• 2022

The microstructure and mechanical properties of Cr-Ni steel and Cr-Ni steel-matrix nanocomposites reinforced with nano-ZrO₂ particles were investigated in this study. Cr-Ni steel and Cr-Ni/ZrO₂ nanocomposites were produced using a combination of high-energy ball milling, pressing, and sintering processes. The microstructures of the specimens were analyzed using EDX and XRD. Compression and hardness tests were performed to determine the mechanical properties of the specimens. Nano-ZrO₂ particles were effective in preventing chrome carbide precipitate at the grain boundaries. While t-ZrO₂ was detected in Cr-Ni/ZrO₂ nanocomposites, m-ZrO₂ could not be found. Few α'-martensite and deformation bands were formed in the microstructures of Cr-Ni/ZrO₂ nanocomposites. Although nano-ZrO₂ particles had a negligible impact on the strength improvement provided by deformation-induced plasticity mechanisms in Cr-Ni/ZrO₂ nanocomposites, the mechanical properties of Cr-Ni steel were significantly improved by using nano-ZrO₂ particles. The hardness and compressive strength of Cr-Ni/ZrO₂ nanocomposite were higher than those of Cr-Ni steel and enhanced as the weight fraction of nano-ZrO₂ particles increased. Cr-Ni/ZrO₂ nanocomposite with 5wt.% nano-ZrO₂ particles had almost twofold the hardness and compressive strength of Cr-Ni steel. The nano-ZrO₂ particles were considerably more effective on particle-strengthening mechanisms than deformation-induced strengthening mechanisms in Cr-Ni/ZrO₂ nanocomposites.

• 전기화학회지
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• 제11권1호
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• pp.47-50
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• 2008

현재 상용화 되어있는 흑연의 저용량 문제를 해결하기 위해 실리콘이나 주석계 등 고용량 비탄소계 음극전극재료들이 연구되고 있다. 이 중 산화실리콘(SiO)은 초기 충전(환원)과정에서 Li이 삽입되면서 $Li_2O$생성으로 비가역 비용량이 발생하여 초기 싸이클에서 쿨롱효율이 낮고, 싸이클링에 따라 리튬 탈 삽입 과정의 비용량이 증가하는 특징으로 실제의 전지를 설계할 시 문제점을 가진다. 본 연구에서는 고용랑 특성을 나타내는 비탄소계 실리콘을 포함하는 리튬이차전지용 음극활물질과 흑연의 복합체를 제조하여 흑연으로 실리콘의 부피팽창을 완화시키고, 사이클 특성을 향상시키는 실리콘(SiO-Graphite) 재료를 개발하고, 산화실리콘과 흑연 복합체의 높은 비가역 용량의 해소와 싸이클에 따른 리튬 탈삽입 과정의 용량증가를 해소하기 위한 전처리를 통하여 초기 효율을 향상한 전극의 제조에 대하여 연구하였다.

• Progress in Superconductivity
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• 제10권2호
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• pp.79-86
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• 2009

We successfully fabricated C-doped ex-situ $MgB_2$ wires using two different methods such as mechanical alloying(MA) and combined process(CP) of in-situ and ex-situ. In the MA, the precursor powder was prepared with a mixture of $MgB_2$ and 1 at% C powders by planetary ball milling for 0-100 h. In the CP, on the other hand, C-doped $MgB_2$ powder was prepared with Mg, B, and C powders by in-situ process via compaction, sintering, and crushing. The powders prepared by two methods were loaded into Fe tube and then the assemblages were drawn by a conventional powder-in-tube technique. The MA treatment of C-added $MgB_2$ decreased the particles/grains size and resulted in C-doping into $MgB_2$ after sintering, improving the critical current density($J_c$) in high external magnetic field. For the C-doped $MgB_2$ wire by MA for 25 h, the $J_c$ was $4.1{\times}10^3A/cm^2$ at 5 K and 6.4 T, which was 5.9 times higher than that of pure and untreated $MgB_2$ wire. The CP also provided C-doping into $MgB_2$ and improved the $J_c$ in high magnetic field; the C-doped $MgB_2$ wire fabricated by CP exhibited a $J_c$ being 2.3 times higher than that of the ex-situ wire used commercial $MgB_2$ powder at 5 K and 6.0 T($2.7{\times}10^3A/cm^2\;vs.\;1.2{\times}10^3A/cm^2$).

• 전기화학회지
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• 제9권1호
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• pp.1-5
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• 2006

리튬이온전지용 음극 활물질로 스피넬 구조의 리튬 티탄산화물$(Li_4Ti_5O_{12})$이 졸겔법과 HEBM법으로 제조되었다. 제조된 $Li_4Ti_5O_{12}$의 입자크기 및 결정구조를 확인하기 위하여 X-선 회절분석(XRD), 주사전자현미경(SEM) 및 평균입자분석(PSA)을 수행한 결과 100nm의 균일한 크기의 입자를 확인하였다. 작업전극으로 $Li_4Ti_5O_{12}$를 사용하고 기준전극과 상대전극으로 lithium 호일을 사용하여 전기화학적인 삼상전극 셀을 구성하여 전기화학적인 특성 평가를 한 결과 $1.0\sim2.5V$의 전압 범위에서 고율 충 방전 성능과 0.2C에서 173mAh/g의 용량 특성을 나타내었다. $Li_4Ti_5O_{12}$은 리튬의 삽입과 탈리가 일어나는 동안 구조적인 안정성을 보여주고 있다.

• 한국재료학회지
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• 제8권4호
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• pp.328-336
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• 1998

본 연구에서는 기지금속과의 고상이나 액상의 고용한이 거의 없는 금속-카본(carbon)계에서 고에너지 볼밀공정을 이용하여 고체 윤활 청동베어링용 Cu-C-X계 나노복합금속분말을 제조하고자 하였다. Cu-10wt.%C-5wt.%AI과 Cu-10wt.%C-5wt.%Fe의 혼합분말을 이르곤 분위기의 attritor내에서 기계적 합금화한 후 Cu-C-X의 나노복합금속분말의 미세조직 특성을 조사하였다. AI, Fe를 첨가하였을 때 10시간 이상의 MA공정에서부터 약 $10\mu\textrm{m}$이하의 미세한 Cu-C-X나노복합금속분말을 얻을 수 있었으며, MA 시간에 따른 분말의 형상과 미세구조 변화는 금속-금속계의 MA 과정과 유사하게 진행되는 것을 알 수 있었다. Cu-C-X 나노복합금속분말의 X-선 회절시험 결과, MA 시간에 따라 Cu와 C분말의 회절피크의 폭은 넓어지고 회절강도는 감소하였으며, 특히 흑연피크의 MA시간에 따른 소멸은 흑연의 낮은 원자산란계수 때문에 의한 X-선 흡수 영향으로 고찰하였다. Williamson-Hall식으로 계산된 Cu-C-X 나노복합금속분말내의 Cu의 결정립은 15시간 이상의 MA공정에서부터 약 10nm이하의 크기를 가졌으며, TEM 분석결과로는 불규칙한 형상의 약 10-30nm 크기로 복합화된 Cu결정립을 확인할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제22권3호
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• pp.85-90
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• 2012

$Nd_2Fe_{14}B$ 화합물 결정의 산화 및 미세 $Nd_2Fe_{14}B$ 결정입자의 보자력에 미치는 산화의 영향을 조사하였다. $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물 결정의 산화속도는 $Nd_{15}Fe_{77}B_8$ 합금 잉곳 중의 과잉 성장시킨 $Nd_2Fe_{14}B$ 결정립을 이용하여 조사하였다. $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물 결정의 산화는 이 결정상의 ${\alpha}$-Fe, $Fe_3B$, 및 Nd 산화물 복합상으로의 분해에 의해 일어 났다. $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물 결정의 산화속도는 결정 방위와는 무관하였다. 산화반응 속도 식은 단순한 직선관계로 나타났다. $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물 결정의 산화에 대한 활성화에너지는 약 26.8 kJ/mol로 계산되었다. HDDR 처리한 $Nd_{15}Fe_{77}B_8$ 합금을 볼밀링하여 임계단자구 크기에 유사한 미세한 $Nd_2Fe_{14}B$ 결정입자를 제조하고, 이 입자들을 이용하여 보자력에 미치는 산화의 영향을 조사하였다. 임계단자구 크기에 유사한 미세한 $Nd_2Fe_{14}B$ 결정입자(${\fallingdotseq}0.3\;{\mu}m$)는 9 kOe 이상의 높은 보자력을 가졌다. 그러나, 이 보자력은 공기 중에서 온도 상승에 따라 급격하게 저하하였다($200^{\circ}C$에서 2 kOe 이하). 이러한 급격한 보자력의 감소는 산화에 의해 미세 입자의 표면에 형성된 연자성 ${\alpha}$-Fe 및 $Fe_3B$ 상 때문으로 판단되었다.