• 자원리싸이클링
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• 제16권4호
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• pp.33-39
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• 2007

직류 ESR(Electro Slag Remelting)장치를 이용하여 타이타늄 스크랩의 재용해 및 정련에 관한 기초연구를 수행하였다. 비소모성 양극으로는 흑연봉을, 슬래그로는 $CaF_2-TiO_2$계를 사용하였다. 재용해한 타이타늄 잉곳의 형상 및 산소 함량에 미치는 슬래그 조성의 영향을 검토하였다. $CaF_2-TiO_2$계 슬래그에서는 잉곳 내부에 슬래그의 혼입이 없는 매우 양호한 형상의 타이타늄 잉곳이 형성되었으며, 산소 함량도 타이타늄스크랩보다 낮은 값을 나타내었다. $CaF_2-TiO_2$계 슬래그에 CaO를 첨가한 경우 잉곳 내부에 슬래그가 혼입되었으며, 산소 농도도 Ti 스크랩 보다 높은 값을 나타내었다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2006년도 춘계임시총회 및 제27회 학술발표대회
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• pp.56-60
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• 2006

In 2005, the imports of titanium metals was about 22.8 million US$(7,700 tons) in Korea. New scrap produced was estimated to be 359 tons and the exports were about 352 tons. Generally scrap is recylced into titanium ingot either with or without virgin metal using traditional vacuum-arc-melting and cold hearth melting. In Korea, there is no titanium ingot producers(recyclers). In this paper, the brief summary of major titanium melting technology, such as vacuum arc remelting(VAR), electron beam melting(EBM), plasma arc melting(PAM) is given and discussed. In view of titanium market situation of Korea, the technological development of ingot production from scrap is big problem to be solved in order to realize extensive cost reduction for titanium products.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.8-13
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• 2012

Ti-3Al-2.5V 잉고트를 제작하고 직경 9mm 합금타이타늄 wire로 가공하여 수입소재와 비교하여 그 특성을 조사하였다. 잉고트는 산소함량이 0.11wt%이고 철 함량이 0.085wt%로서 ASTM Gr.9 규격을 만족하였다. 9mm 합금 타이타늄 wire 경도는 225-250Hv로 비슷한 결과를 얻었고, 인장강도는 수입소재가 804MPa이고, 국내 개발품은 734MPa이었다. 연신율은 수입소재가 12%이고 국내 개발품은 22%였다. 직경 400mm 잉고트에서 단조 및 다단 열간 압연공정을 통해 직경 9.0mm 타이타늄합금선재를 제작하는 새로운 제작공정을 개발하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제41권2호
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• pp.139-143
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• 2021

타이타늄 합금 중 페로-타이타늄은 철강 업계에서 철강과 스테인리스강을 생산하는데 사용되는 주요 첨가물이다. 본 연구에서는 고품질의 페로-타이타늄 합금을 주조하기 위해 경제적인 면을 고려한 저비용 타이타늄 스크랩을 활용하고자 하였다. 먼저 재활용 타이타늄 스크랩의 표면에 형성되어 있는 절삭유 및 불순물을 제거하기 위한 최적의 전처리 공정을 연구하였다. 일반적인 세척 방법인 산이나 유기용제는 세척이 용이하나 환경적으로 문제가 되므로 친환경적인 방법을 고안하여 적용하고자 하였다. 또한, 타이타늄 스크랩을 활용하여 고품질의 페로-타이타늄 잉곳을 제조하고 성분 분석을 통해 불순물과 특성을 상용 소재 규격과 비교 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1105-1110
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• 2011

직경 400mm 순티타늄 잉고트(Gr2)를 제작하고 성분 분석한 결과 산소함량이 0.073wt%이고 철함량이 0.03wt%로서 ASTM Gr.2 규격을 만족하였다. 이들을 가공하여 42mm 선재를 만들고 18단 열간 압연하여 9mm 선재를 만들었다. 10단 열간 가공한 15.8mm 선재를 표면에서 부터 중심부로 가면서 경도 분석한 결과 Hv150~200로서 거의 일정한 값을 나타내고 있었다. 최종 9mm 선재는 열간 압연기에 인입시 온도에 따라 항복강도와 연신율은 달랐지만 인장강도는 근사한 값을 나타내었으며 모두 ASTM B863규격을 만족하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제5권4호
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• pp.340-344
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• 1998

Along with the growth of conventional ferrous powder metallurgy (PM), PM of aluminum alloys has been intensively investigated in Japan. Although rapidly solidified aluminum alloy powder was first used in the USA,/sup 1)/ commercialization for consumer market was first realized in Japan./sup 2)/ In order to achieve the viable cost-performance including Near Net Shape (NNS) formability, we developed three processes, powder extrusion, powder forging and sintering. The new powder extrusion process does not use either capsulation or vacuum degassing. The new powder forging does not need lateral flow. The new sintering process does not use liquid phase. The performance achieved by the processes is outstanding mechanical or physical properties that has potential to substitute cast iron, steel, titanium Metal Matrix Composite (MMC) or Ingot Metallurgy (IM) aluminum alloys. Cooperation with customers, powder suppliers and research associations contributed to the advancement of PM aluminum alloys in Japan.

• 자원리싸이클링
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• 제26권6호
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• pp.3-9
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• 2017

본 연구에서는 anode로 Kroll 공정 처리된 Ti 스폰지를 사용하여 아크 전류, 아크 전압, 플라즈마 가스 종류에 따른 플라즈마 아크 재용해 거동을 조사하였다. 진공펌프의 토출 압력 범위($200{\sim}300kgf/cm^2$)에서는 토출 압력 증가에 따라 주어진 아크 길이에서 아크 전압이 크게 달라지지 않았다. 이것은 작업하는 동안 진공챔버내 압력이 거의 변화하지 않고, 주어진 분위기 압력을 잘 유지함을 의미한다. 여러가지 아크 전류 조건(700~900A)에서, 아크 전류 증가에 따라 아크 전압이 약간 증가하였고, anode 재료변화에 대한 효과도 이전 연구결과와 비교하였다. 분위기 가스가 Ar에서 He으로 변경되는 경우에는 정상상태의 출력이 2배 정도 향상되는 효과가 관찰되었다. 플라즈마 아크 장치의 출력 증가는 Ti 스폰지의 재용해 속도 증가와 함께 잉곳 표면도 양호해졌다. New 스크랩인 타이타늄과 old 스크랩인 지르코늄 합금을 플라즈마 아크 재용해한 결과, 매우 양호한 표면을 갖는 잉곳을 제조할 수 있었다.

• 열처리공학회지
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• 제29권5호
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• pp.227-233
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• 2016

Phase transformation phenomenon at high temperature was investigated by using designed TiAl-Nb alloys with addition of the ${\beta}$ stabilizer. Examination of dendritic morphologies in arc-melted button ingot could reveal the crystallography of the primary solidification phase. It was found that the addition of ${\beta}$ stabilizer(Nb) shifted the high temperature region of the binary Ti-Al phase diagram to the high Al composition side so that ${\beta}$ phase forms as a primary crystal even at higher Al composition compared with the binary Ti-Al system. The ${\beta}$ was found to be the primary solidification phase for alloys with Al content less than about 52 at.%. The composition of ${\beta}$ solidification in Ti-Al-Nb ternary system could be determined from the partial liquidus projection which was constructed by observing the microstructure of arc-melted buttons. The Ti-46Al-(6, 8)Nb composition was selected for ${\beta}$ solidification and the directional solidification was performed by a floating zone-type DS apparatus at the growth rate 30 mm/hr respectively.

• 구강회복응용과학지
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• 제22권1호
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• pp.1-10
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• 2006

The purpose of this research was to evaluate ceramics reinforced with thin metal wires, The results could be applied to evaluate the mechanical properties of in fabricating ceramic crowns and bridges. The wires used in the study were Platinum of 0.025 mm, 0.0508 mm, 0.1 mm and Titanium of 0.127 mm diameters. The ingot used was for staining technique. One or two wires were inserted into the ceramics and the specimens were observed with dental X-rays. The results obtained in this study were as follows: 1.The commonly observed phenomenon was that the wires inserted were pushed away to the peripherally, regardless of types diameter, or numbers of wires. 2.In some Empress specimen the wire was observed to be loosed and cut off.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.30.1-30.1
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• 2011

Silicon is one of useful materials in various industry such as semiconductor, solar cell, and secondary battery. The metallic silicon produces generally melting process for ingot type or chemical vapor deposition (CVD) for thin film type. However, these methods have disadvantages of high cost, complicated process, and consumption of much energy. Electrodeposition has been known as a powerful synthesis method for obtaining metallic species by relatively simple operation with current and voltage control. Unfortunately, the electrodeposition of the silicon is impossible in aqueous electrolyte solution due to its low oxidation-reduction equilibrium potential. Ionic liquids are simply defined as ionic melts with a melting point below $100^{\circ}C$. Characteristics of the ionic liquids are high ionic conductivities, low vapour pressures, chemical stability, and wide electrochemical windows. The ionic liquids enable the electrochemically active elements, such as silicon, titanium, and aluminum, to be reduced to their metallic states without vigorous hydrogen gas evolution. In this study, the electrodeposion of silicon has been investigated in ionic liquid of 1-butyl-3-methylpyrolidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide ([bmpy]$Tf_2N$) saturated with $SiCl_4$ at room temperature. Also, the effect of electrode materials on the electrodeposition and morphological characteristics of the silicon electrodeposited were analyzed The silicon electrodeposited on gold substrate was composed of the metallic Si with single crystalline size between 100~200nm. The silicon content by XPS analysis was detected in 31.3 wt% and the others were oxygen, gold, and carbon. The oxygen was detected much in edge area of th electrode due to $SiO_2$ from a partial oxidation of the metallic Si.