• 한국결정성장학회지
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• 제17권3호
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• pp.121-127
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• 2007

본 연구에서는 나노결정립의 $Mg_2Si$ 열전화합물을 제조하기 위하여 기계적 합금화(MA)를 적용하였다. 단상의 초미세 $Mg_2Si$ 열전화합물을 얻기 위하여 최적 볼밀조건 및 열처리 조건을 X선 회절분석과 시차주사 열량분석을 이용하여 조사하였다. $Mg_{66.7}Si_{33.3}$ 혼합분말을 $20{\sim}180$시간까지 볼밀 처리한 경우 모든 시료에서 $220^{\circ}C$ 및 $570^{\circ}C$ 근방에 broad한 발열 반응이 관찰되었다. 한편 $Mg_{66.7}Si_{33.3}$ 혼합분말을 260시간 동안 볼밀 처리한 경우 $230^{\circ}C$에 예리한 발열피크를 보였다. 단상의 $Mg_2Si$ 화합물은 $Mg_{66.7}Si_{33.3}$ 혼합분말을 60시간 동안 MA처리 후 $620^{\circ}C$까지 열처리함으로써 얻을 수 있었다. MA분말시료의 치밀화는 50MPa, $800{\sim}900^{\circ}C$에서 흑연다이를 사용하여 SPS 소결을 실시하였다. Mg-Si계 MA 분말시료의 SPS 소결시 수축은 $200^{\circ}C$ 근방에서 현저하게 관찰되었다. SPS법으로 고화된 성형체의 밀도측정 결과, 모든 시료에서 이론밀도의 94% 이상 금속광택을 나타내는 치밀한 소결체임을 알 수 있었다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 1994년도 추계학술대회강연 및 발표대회 강연및 발표논문 초록집
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• pp.14-14
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• 1994

• 한국재료학회지
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• 제10권1호
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• pp.15-20
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• 2000

기계적으로 합금처리한 Mg-18wt.%Ni 혼합물의 수소저장특성이 조사되었다. 1h, 3h, 그리고 6h 동안 기계적으로 합금처리한 혼합물들 중에서 6h동안 기계적으로 합금처리한 혼합물(MA 6h sample)이 가장 좋은 활성화, 수소화물 형성.분해 특성을 보인다. 수소화물 형성.분해 cycling을 시킴에 따라 $Mg_2$Ni상이 형성된다. MA 6h sample은 비교적 쉽게 활성화되며, 순수한 Mg나 Mg-10wt.%Ni 합금보다 수소화물 형성속도가 높으나, $Mg_2$Ni 합금보다는 수소화물 형성속도가 약간 낮다. MA 6h sample은 $Mg_2$Ni 합금에 비해 낮은 수소화물 분해속도를 보이지만, 순수한 Mg나 Mg-25wt.%Ni 합금보다는 높은 수소화물 분해속도를 보인다. MA 6h sample은 순수한 Mg나 다른 합금들보다 큰 수소저장용량을 가지고 있다.

• Metals and materials international
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• 제24권6호
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• pp.1309-1314
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• 2018

In this study, we investigated the state of $Y_2O_3$, as a major additive element in Fe-based ODS alloys, during mechanical alloying (MA) processes by thermodynamic approaches and experimental verification. For this purpose, we introduced $Ti_2O_3$ that formed different reaction products depending on the state of $Y_2O_3$ into the Fe-based ODS alloys. In addition, the reaction products of $Ti_2O_3$, Y, and $Y_2O_3$ powders were predicted approximately based on their formation enthalpy. The experimental results relating to the formation of Y-based complex oxides revealed that $YTiO_3$ and $Y_2Ti_2O_7$ were formed when $Ti_2O_3$ reacted with Y; in contrast, only $Y_2Ti_2O_7$ was detected during the reaction between $Ti_2O_3$ and $Y_2O_3$. In the alloy of $Fe-Cr-Y_2O_3$ with $Ti_2O_3$, $YTiO_3$ (formed by the reaction of $Ti_2O_3$ with Y) was detected after the MA and heat treatment processes were complete, even though $Y_2O_3$ was present in the system. Using these results, it was proved that $Y_2O_3$ decomposed into monoatomic Y and O during the MA process.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권4호
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• pp.202-207
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• 2009

본 연구에서는 $Fe/Al_2O_3$ 및 $Fe/TiO_2$계 나노복합분말을 제조하기 위하여 실온 기계적 합금화법(MA)을 적용하였다. $Fe_3O_4-M$(M= AI, Ti)이고 여기서 순금속 Al 및 Ti은 고상반응 시 환원제로서 선택하였다. $Fe_3O_4$-순금속의 각각 25시간 및 75시간 MA 처리한 결과 $Fe/Al_2O_3$ 및 $Fe/TiO_2$ 나노복합분발이 얻어졌으며, 이것은 나노결정립의 ${\alpha}$-Fe 기지에 $Al_2O_3$ 및 $TiO_2$가 각각 미세하게 분산된 나노복합분말임을 알 수 있었다. 또한 Fe$_3$O$_4$-AI계에서 보다 짧은 반응 시간에 복합분말이 생성되는 것은 $Fe_3O_4$의 Al에 의한 환원반응 시 큰 반응열에 기인하는 것으로 사료된다. MA법으로 제조된 $Fe/TiO_2$ 복합분말의 X선 회절분석으로부터 ${\alpha}$-Fe 결정립 크기는 30 nm 임을 알 수 있었다. 또한 MA 과정 중 시료의 자기 측정으로부터 $Fe_3O_4$의 순금속 Al 및 Ti 에 의한 고상환원반응 과정을 자세히 관찰할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권10호
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• pp.665-670
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• 2016

Prevailing dissemination of machine tools and cutting technology have caused drastic developments of high speed dry machining with work materials of high hardness, and demands on the high-hardness-materials with high efficiency have become increasingly important in terms of productivity, cost reduction, as well as environment-friendly issue. Addition of Si to TiAlN has been known to form nano-composite coating with higher hardness of over 30 GPa and oxidation temperature over $1,000^{\circ}C$. However, it is not easy to add Si to TiAlN by using conventional PVD technologies. Therefore, Ti-Al-Si-N have been prepared by hybrid process of PVD with multiple target sources or PVD combined with PECVD of Si source gas. In this study, a single composite target of Ti-Al-Si was prepared by powder metallurgy of MA (mechanical alloying) and SPS (spark plasma sintering). Properties of he resulting alloying targets were examined. They revealed a microstructure with micro-sized grain of about $1{\sim}5{\mu}m$, and all the elements were distributed homogeneously in the alloying target. Hardness of the Ti-Al-Si-N target was about 1,127 Hv. Thin films of Ti-Al-Si-N were prepared by unbalanced magnetron sputtering method by using the home-made Ti-Al-Si alloying target. Composition of the resulting thin film of Ti-Al-Si-N was almost the same with that of the target. The thin film of Ti-Al-Si-N showed a hardness of 35 GPa and friction coefficient of 0.66.

• 한국분말재료학회지
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• 제30권6호
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• pp.484-492
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• 2023

In this study, Ni-Y₂O₃ powder was prepared by alloying recomposition oxidation sintering (AROS), solution combustion synthesis (SCS), and conventional mechanical alloying (MA). The microstructure and mechanical properties of the alloys were investigated by spark plasma sintering (SPS). Among the Ni-Y₂O₃ powders synthesized by the three methods, the AROS powder had approximately 5 nm of Y₂O₃ crystals uniformly distributed within the Ni particles, whereas the SCS powder contained a mixture of Ni and Y₂O₃ nanoparticles, and the MA powder formed small Y₂O₃ crystals on the surface of large Ni particles by milling the mixture of Ni and Y₂O₃. The average grain size of Y₂O₃ in the sintered alloys was approximately 15 nm, with the AROS sinter having the smallest, followed by the SCS sinter at 18 nm, and the MA sinter at 22 nm. The yield strength (YS) of the SCS- and MA-sintered alloys were 1511 and 1688 MPa, respectively, which are lower than the YS value of 1697 MPa for the AROS-sintered alloys. The AROS alloy exhibited improved strength compared to the alloys fabricated by SCS and conventional MA methods, primarily because of the increased strengthening from the finer Y₂O₃ particles and Ni grains.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권3호
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• pp.135-141
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• 2013

본 연구에서는 $CrSi_2$ 열전화합물을 제조하기 위하여 순금속 $Cr_{33}Si_{67}$ 혼합분말을 기계적 합금화 처리하였다. 초미세 $CrSi_2$계 열전화합물을 얻기 위하여 최적 볼밀조건 및 열처리 조건을 X선 회절분석과 시차주사 열량분석을 이용하여 조사하였다. 순금속 $Cr_{33}Si_{67}$ 혼합분말을 70시간까지 볼밀 처리 후 $650^{\circ}C$까지 열처리함으로써 평균 결정립 크기가 70 nm 인 초미세 $CrSi_2$ 열전화합물을 얻을 수 있었다. MA 분말시료의 벌크화를 위하여 소결온도 $600{\sim}1000^{\circ}C$, 압력 60 MPa에서 SPS 소결을 실시하였다. SPS 과정에서 MA 분말의 수축은 소결 개시 후 $600^{\circ}C$ 전후에서 크나 전반적으로 급격하게 발생하지 않으며 $1000^{\circ}C$까지 비교적 단조롭게 수축함을 알 수 있었다. 여기서 수축이 $600^{\circ}C$ 부근에서 큰 이유는 열분석 결과에서도 보여주듯이 $CrSi_2$ 화합물의 생성과 관련이 있는 것으로 판단된다. SPS 성형체의 전기전도도 및 제벡계수는 $900^{\circ}C$까지 측정을 실시하였으며, 그 결과로부터 제벡계수는 $400^{\circ}C$에서 $125{\mu}V/K$ 및 파워팩터는 $350^{\circ}C$에서 $4.3{\times}10^{-4}W/mK^2$의 최대값을 각각 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권1호
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• pp.51-57
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• 2013

본 연구에서는 Heusler $Fe_2VAl$ 열전화합물을 제조하기 위하여 순금속 $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 기계적 합금화 처리하였다. $Fe_2VAl$ 열전화합물을 얻기 위하여 최적 볼밀조건 및 열처리 조건을 X선 회절분석과 시차주사 열량분석을 이용하여 조사하였다. $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 60시간까지 볼밀 처리한 경우 bcc 구조의 ${\alpha}$-(Fe,V,Al) 고용체가 얻어졌다. 단상의 Heusler $Fe_2VAl$ 화합물은 $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 60시간 동안 MA 처리 후 $700^{\circ}C$까지 열처리함으로써 얻을 수 있었다. MA 분말시료의 치밀화를 위하여 인가압력 60 MPa 및 소결온도 $900{\sim}1000^{\circ}C$에서 흑연다이를 사용하여 SPS 소결을 실시하였다. $1000^{\circ}C$에서 SPS 소결 후 얻어진 벌크체의 Vickers 경도는 870으로 매우 높은 값을 보였다. 또한 SPS 법으로 얻어진 벌크체의 밀도측정 결과, 모든 시료에서 상대밀도 90 % 이상의 금속광택을 나타내는 치밀한 소결체임을 알 수 있었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제6권3호
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• pp.215-223
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• 1999

The synthesis of $Ni_5Si_2,\;Ni_2Si$ and NiSi has been investigated by mechanical alloying (MA) of Ni-27.9at%Si, Ni-33.3at%Si and Ni-50.0at%Si powder mixtures. As-received and premilled elemental powders were subjected to MA. The as-received Ni powder was spherical and the mean particle size 48.8$\mu$m, whereas the premilled Ni powder was flaky and the mean particle diameter and thickness were found to be 125 and 5$\mu$m, respectively. The mean surface area of the premilled Mi powder particle was 3.5 times as large as that of the as-received Ni powder particle. The as-received Si powder was was 10.0$\mu$m. Self-propagating high-temperature synthesis (SHS) reaction, followed by a slow reaction (a solid state diffusion), was observed to produce each Ni silicide during MA of the as-received elemental powders. In other word , the reactants and product coexisted for a long period of MA of time. Only SHS reaction was, however, observed to produce each Ni silicide during MA of the premilled elemental powders, indicating that each Ni sillicide formed rather abruptly at a short period of MA time. The mechanisms and reaction rates for the formation of the Ni silicides appeared to be influenced by the elemental powder particle size and shape as well as the heat of formation of the products $(Ni_5Si_2$longrightarrow-43.1kJ/mol.at., $Ni_2Si$$\rightarrow$-47.6kJ/mol.at.).