• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1472-1474
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• 1997

In this study, the $Nb_3Sn$ wire was tried to fabricate by internal tin process to investigate the relationship between the processing parameters in a cold working and the microstructure. The critical current densities of $Nb_3Sn$ wires were evaluated in magnetic fields at 4.2 K. $Nb_3Sn$ compound layer was found to be formed between Nb core and Cu-Sn. The Cu part in the wire transformed to Cu-Sn by the reaction with Sn and the Sn in the Cu-Sn part reacted with Nb.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권3호
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• pp.463-467
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• 1998

조성이 $Nb_3Sn$인 Nb와 Sn 혼합분말에 대해 기계적 합금화 과정중의 미세구조 변화를 X선회절실험으로 관찰하였다. 분쇄시간에 따른 결정구조 변화는 볼/분말미와 볼의 크기에 따라 변하였다. 지름이 9.5mm인 볼을 사용한 경우, 각 분말들이 초기에는 기계적으로 합금되어 A15구조를 갖는 상을 형성하였고, 그 이후에는 비정질화가 이루어졌다. 지름이 작은 3.968mm인 볼을 사용한 경우 초기에 비정질화하였다. 이들 결과들은 볼크기에 따라 분쇄에너지 효과가 다르기 때문이라고 생각될 수 있다. 순수한 $Nb_3Sn$ 화학양론조성의 상이 기계적 합금화 방법으로 제조된 과포화 고용체를 열처리하여 쉽게 얻어졌다. 기계적 합금화로 비정질화된 분말을 열처리한 경우, Nb3Sn과 Nb6Sn5상의 혼합물이 얻어졌다.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.22-30
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• 1999

$Nb_3Sn$ 복합초전도 테이프는 금속간 화합물로서 다른 초전도 재료에 비하여 임계밀도가 높아 MRI등에 널리 이용되고 있다. 한편 $Nb_3Sn$층은 화합물이므로 bending이나 winding등의 코아 제작시 테이프 도체에 응력이 작용하면 화합물층에 취성으로 인한 크랙이 발생하여 부분적으로 파단이 일어나 임계전류 특성이 열화하며 무응력 상태에 비하여 크게 저하된다. 따라서 이와 같은 $Nb_3Sn$복합초전도 테이프의 실질적인 적용을 위해서는 선재의 제조과정 뿐만 아니라 가동 중에 기계적 응력에 대한$Nb_3Sn$복합 초전도 테이프의 미시적 거동 특성을 필히 이해하여야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 음향방출기법(Acoustic Emission)을 이용하여 $Nb_3Sn$ 복합초전도 테이프에 대해서 일정변형속도(constant extension rate)제어로 인장하중이 작용할 경우 발생하는 AE 신호특성과 이에 대응하는 각 화합물층의 미시적 변형거동 특성과의 상관관계를 분석하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제8권4호
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• pp.518-525
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• 1995

본 고에서는 Nb$_{3}$Sn 초전도선재의 대표적인 제조방법 및 원리 그리고 고자장마그네트 설계시 중요한 요소인 Nb$_{3}$Sn의 자장중 초전도특성 및 기계적특성 등에 대하여 고찰하고자 한다. 또한 Nb$_{3}$Sn 초전도선재의 응용분야로서 몇가지 대표적인 예를 들어 현재 세계적으로 활발하게 진행되고 있는 선진국의 고자장 초전도마그네트와 관련된 연구개발동향을 소개하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.464-467
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• 1996

The microstructural evolution during mechanical alloying of Nb and Sn powders, of average composition Nb3Sn, has been investigated by X-ray diffraction(XRD) and scanning electron microscopy(SEM). Observations by SEM showed a progressive change of milling time. From the XRD studies, the structural development with milling time depends on the ball size for a given powder/ball ratio. Using a larger ball of 9.5mm diameter, the elemental powders initially alloy mechanically to form an A15 structure phase, and then amorphised with continued milling. However, in case of milling with a smaller ball of 3.968mm diameter, an amorphous phase is first formed. These results can be understood by considering the dependence of the milling energy on the ball size. The homogeneous stoichiometric $Nb_3Sn$ phase could be easily obtained by heat treatment of a supersaturated solid solution produced by MA. Heat treatment of an amorphous phase formed by MA resulted in the mixture of the $Nb_3Sn$ and $Nb_6Sn_5$ phases.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.237-242
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• 1998

Zr합금의 수소화 반응속도에 미치는 합금원소의 영향을 평가하기 위하여 Zr과 Zr-0.8Sn-XNb계열(X=0.2, 0.4, 0.8, 1.0) 및 Zr-0.4Nb-YSn계열(Y=0.5, 0.8, 1.5, 2.0)의 3원계 합금으로 electro-microbalance가 장착된 TGA (thermo-gravimetric apparatus)장치를 이용하여 40$0^{\circ}C$에서 1기압 수소와의 반응에 따른 무게증가를 in-situ로 측정하였다 Sn 첨가량이 증가함에 따라 1.5% 까지는 수소반응에 따른 무게증가율이 낮게 나타났으나 Sn을 2.0% 함유한 Zr-0.4Nb-2.0Sn합금의 경우 가장 높게 나타났다. 이는 Sn의 함량이 증가할수록 수소침투에 대한 저항성이 증가함을 의미하지만 Sn이 고용도 이상 함유되면 Sn을 함유한 다량의 석출물이 대량수소침투의 site로 작용하여 수소침투가 가속화된 것으로 평가된다. Nb의 경우 첨가량을 증가시킬수록 무게증가는 크게 나타났는데 이는 Nb이 수소흡수성이 크기 때문이며 Zr-0.8Sn-0.2Nb 및 Zr-0.8Sn-0.4Nb 합금보다 Zr-0.8Sn-0.8Nb 및 Zr-0.8Sn-1.0Nb 합금의 경우 TEM을 이용한 금속간 석출물(intermetallic precipitates) 분석에서 이러한 석출물들의 평균크기 및 개수가 크게 평가되었고, 또한 Zr-0.8Sn-0.2Nb, Zr-0.8Sn-0.4Nb 합금에서는 관찰이 되지 않는 $\beta$-Zr 석출물이 관찰되었다 이러한 사실로부터 Nb의 큰 수소흡수성에 부가적으로 이러한 석출물들이 수소침투를 가속화 하는 데에 기여하는 것으로 여겨진다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.1-5
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• 2000

There is the possibility that internal tin processed Nb$_3Sn$ wires are locally heated during the drawing process and the jacketing process. It is important to know the variations in J$_c$ of internal tin processed Nb$_3Sn$ wires caused by local heating. Internal tin processed Nb$_3Sn$ rods were cold worked to 2.28 mm, using the appropriate reduction ratio, and then cut into several pieces. At this stage, wires were locally 50 mm heat zone heated up to 360$^{\circ}C$. The locally heated Nb$_3Sn$ wires were drawn to a final diameter size of 0.81 mm. Others were cold worked successively to 0.81 mm and locally heated with the same conditions. 2 types of locally heat treated wires were wound on Ti-6Al-4V barrels and heat treated for the Nb$_3Sn$ reaction. Local heating of internal tin processed Nb$_3Sn$ wires after the J$_c$ of these wires. However, local heating at an intermediate stage of the drawing process caused a decrease in J$_c$. When the local heating temperatures were higher than melting point of Sn, non-Cu J$_c$'s decreased significantly. A Sn-Cu alloyed boundary appeared after local heating over the melting point of Sn, and caused work hardening and a decrease in the workability.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.806-809
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• 2000

A key technology for achieving commercial Nb$_3$Sn superconducting wires may be driven from fabrication Process of big-scale billets. Sub-element billet with diameter of 200 mm was designed and fabricated. This billet was hot-extruded and drawn. Cu stabilizer tube, Nb barrier tube and 19 sub-elements inserted Sn core were composed for strand. There was no breakage in the strand that was constituted with annealed sub-element. It was need that billet had to treat HIP because of remove of voids and goad contact between Cu and Nb filaments. Ta wound sheet was better than Ta tube thor barrier in the strand. Ic of the Nb$_3$Sn wire at 127, 4.2K was over than 120 A.

• 한국재료학회지
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• 제9권4호
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• pp.378-385
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• 1999

핵 연료 피복관 재료로 샤용되고 었는 Zr 합금의 부식특성을 개선하기 위하여 Zn-xSn 2원계 합금과 Zr-0.4Nb-xSn 3원계 합금을 제조하여 부식특성을 평가하였다. 부식 실험은 $360^{\circ}C$ 물 분위기의 mini-autoclave에서 수행하였다. 2원계 합금의 경우 Sn이 0.5, 0.8, 1.5wt.% 첨가된 합금에서는 15일에서 속도천이가 발생한 후 급격한 부식 가속 현상이 나타녔으나, 2.0wt.% 가 첨가된 합금의 경우 80일까지의 부식 실험에서도 천이 현상을 보이지 않는 매우 높은 부식 저항성을 보였다. 3원계 합금에서는 Sn 함량이 증가할수록 부식이 증가하는 경향을 보였다. 이러한 경향은 2원계 합금과 3원계 합금에서 Sn의 고용도 차, 미량 첨가된 Nb의 영향 및 석출물의 특성과 관련이 잇는 것으로 생각된다. 또한 Zr-xSn, Zr-O.4Nb-xSn 합금의 부식은 tetragonal-$ZrO_2$의 분율과 수소 흡수율에 의해서 제어될 수도 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.496-499
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• 2000

In order to investigate the effect of Ge addition to the Cu Matrix on the microstructure and the critical current density, four kinds of internal tin processed Nb$_3$Sn strands with pure Cu and Cu 0.2, 0.4, 0.6 wt％ Ge alloy were drawn to 0.8 mm diameter. The microstructure and critical current of internal tin processed Nb$_3$Sn wires that were heat treated at temperatures ranging from 68$0^{\circ}C$ to 74$0^{\circ}C$ for 240 h were investigated. The Ge addition to the matrix did not make workability worse. A Ge rich layer in the Cu-Ge matrix suppressed the growth of the Nb$_3$Sn layer and promoted grain coarsening. The greater the Ge content in the matrix, the lower the net Jc result after Nb$_3$Sn reaction heat treatment. There was no significant variation in Jc observed with heat treatment temperature ranging from 68$0^{\circ}C$ to 74$0^{\circ}C$.