• 대한금속재료학회지
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• 제47권1호
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• pp.21-25
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• 2009

The reduction of $Ni(OH)_2$ by hydrazine-sodium phosphinate in water and water-diethylene glycol solutions for the preparation of spherical nickel particles has been studied at room temperature. The effect of reaction conditions on the size and morphology of Ni powder was revealed using SEM and XRD analysis technique. It was shown that in the presence of sodium phosphinate the reduction process become activated and a formation of Ni particles was completed within several minutes at room temperature. As a desired result spherical Ni powders with particles size from 0.07 to 2.0 mm were obtained.

• 한국재료학회지
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• 제7권6호
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• pp.464-471
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• 1997

Melt-overflow 급냉응고장치를 이용하여 두께 약 300$\mu\textrm{m}$, 폭 10mm의 Mg-Zn합급 스트립을 연속적으로 제조하였다. 또한 알루미늄을 첨가하여, 첨가원소에 따른 결정립미세화와 기계적강도에 미치는 영향을 조사하였다. 스트립의 미세응고조직은 전자현미경(TEM, SEM)과 image analyzer를 이용하여 분석하였으며, 경도시험으로 기계적특성을 평가하였다. Mg-5wt%Zn합금 스트립의 경도는 결정립크기의 제곱근에 반비례하여 급냉응고에 의한 결정립미세화 효과로 같은 조성의 일반주조 합금보다 2배 이상의 높은 경도값을 가지며, 알루미늄을 첨가함으로서 2배 정도의 결정립미세화 효과를 얻어 경도가 더욱 증가하였다. 결정입계를 따라 생성된 금속간화합물은 마그네슘화합금의 입계부식을 방지하여 우수한 내식성을 갖는다. 따라서 적절한 합금설계와 급냉응고법을 적용시키면 마그네슘합금의 취약성을 보완하며 경량성의 장점을 최대한 활용할 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제1권1호
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• pp.74-81
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• 1991

Czochralski 단결정 성장계에서 유체동의 표면 복사열전달을 고려하여 온도분포를 모사하였다. 복사열전달 고려시 표면요소들의 view factor를 고려하였다. 고-액의 2상은 고상에 가상적으로 매우 큰 점성을 부여하여 연속의 단상으로 처리하였으며 응고시 잠열은 반복열량 방출법을 개발하여 처리하였다. 본 연구에서 개발한 응고 모델을 증명하기 위하여 Ca 금속의 용융에 적용하여 실험결과와 비교한 결과 잘 맞는다는 것을 알아낸 후 본 모사 프로그램을 Cz계에서 Al금속의 단결정 성장에 적용하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.48-48
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• 2011

2010년 약 19.5 GWp 의 규모로 성장한 태양광 시장의 주요 소재는 실리콘을 이용한 태양전지이며, 고성능 및 고효율 태양전지 시장이 급성장 하였다. 이러한 고품질 태양전지에 사용되는 주요 원료인 9N 급 폴리실리콘은 2008년 4월 $265/kg 까지 상승하였으나, 점차 하향안정세에 있으며, 급속한 가격 경쟁을 통해 당분간 장기공급가가 50$/kg 이하로 하락할 것으로 전망된다. 이러한 실리콘 제조기술 중 가장 많이 사용되는 기술은 Trichloro-silane (TCS) 또는 Mono-silane (MS)를 사용하는 기상법인 일명 Siemens 공정이다. 이러한 기상법의 경우 12N 이상의 초고품질 실리콘 제조가 가능하나, 대규모의 설비투자(1억원/폴리실리콘 1톤)와 높은 에너지(120 kWh/kg)가 요구된다. 이에 최근 기상법이 아닌 야금학적인 정련법에 대한 기술이 개발되고 있으며, 이는 금속 실리콘을 슬래그 처리, 편석 분리, 응고 급랭, 전자빔, 플라즈마 등을 이용하여 정련하는 공정을 말한다. 야금학적 정련법은 순도 면에서 기상법에 비하여 낮은 단점이 있음에도 불구하고, 여러 장점들로 인해 활발히 연구되며 점차 실용화 되고 있는 매우 유용한 기술이다. 야금학적 정련법의 주요 장점은 기상법에 비해 약 25% 정도의 설비 투자비로 가능하고, 금속 실리콘을 직접 사용하며, 에너지 payback이 짧다. 또한, 산 및 염화실렌을 사용하지 않으므로 환경 문제를 적게 야기하고, 생산설비의 확장성도 매우 높다. 본 연구에서는 국내 규석광을 이용하여 일련의 정련 공정을 거쳐 고순도SG(Solar Grade)급 실리콘을 제조하고자 하였다. 실리콘 용융 환원로를 개발하고 순도를 높이기 위해 슬래그정련법을 이용하였으며, 생산된 3N 급의 금속 실리콘을 비기상법정련 방식인 일방향 응고와 플라즈마 정련 및 전자기유도 용해법을 이용하여 고순도의 실리콘을 제조하였다. 본 연구에서는 상업생산을 개시한 외국의 E사와 비교하여 산침출공정을 거치지 않으므로 실리콘회수율 및 환경부하 절감의 장점을 갖고 있으며 최종 순도 실리콘 6N 이상, 보론 함유량 0.2 ppm 이하를 달성하였으며, 기존 기상법 대비 약 20%의 전력 감소와 약 13%의 금속실리콘 원료 절감 효과가 있었다. 저가/고순도 SG급실리콘의 제조기술 개발은 향후 세계 태양광 시장에 대한 경쟁력을 확보하고, 시장 점유율 상승에 기여할 수 있으며, 산업 확대를 통한 주변 산업으로의 파급 효과가 매우 클 것으로 예상된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제2권2호
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• pp.29-37
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• 1984

발전설비를 비롯한 산업설비, 각종 압력용기 및 철구조물 제작시 발생하는 여러가지의 용접불량 중에서 슬래그 혼입이 차지하는 비율이 전체 불량의 절반 이상을 차지하고 있다. 특히 여타의 용접법에 비해 SMAW에 의한 슬래그 혼입의 발생이 가장 많으므로 이에 대한 결함 발생의 경향을 조사하고 그 방지대책을 설정하기 위하여 이번 실험을 실시하게 되었다. 수동 용접봉의 피복제 중 가스 발생 원인은 아아크 분위기를 생성하고 기타 부분은 슬래그가 되어 용융금속을 둘러싸서 이것을 보호하면서 용융지로 이행한다. 슬래그는 용융지 내에서 비이드 표면으로 부상하면서 탈산반응이나 불순물을 제거하는 정련작용을 한다. 또한 적당한 합금 원소의 보충, 용융금속의 유동성 증가 등에 의하여 양호한 용착금속의 생성을 돕는다. 한편, 슬래그는 고온금속을 덮어 이것을 보호함과 동시에 급냉을 완화하는 작용을 한다. 그러나 이러한 슬래그가 응고하는 용착금속 사이에 혼입된다면 용착금속의 기계적 성질을 저하시키는 중요한 요인이 된다. 슬래그 혼입에 대하여 간단하고 일반적인 방지대책은 많이 언급되어 있으나 슬래그 혼입의 방지대책에 대해 깊이 있는 연구가 거의 없다. 이번 실험에서는 광범위한 요인의 선제, 싯수의 제안으로 인하여 새로운 슬래그 혼입 기구의 설정이나 특정한 요인의 영향에 대한 정확한 한계치의 설정보다는 각 요인에 대한 정성적인 영향을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권10호
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• pp.1583-1589
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• 2001

Metal matrix composites with whisker reinforcements have significant potentials for demanding mechanical applications including defense, aerospace, and automotive industries. Especially metal matrix composites, which are reinforced with aluminum borate whisker, have been used leer the part of piston head in automobile because of good specific strength and wear resistance. In this study, AC4CH-based metal matrix composites with $Al_{18}$B$_{4}$ $O_{33}$ reinforcement have been produced using squeeze casting method, after T6 heat treatment, we evaluated fatigue life property of matrix and MMC composite and investigated fracture mechanism.m.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권7호
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• pp.653-658
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• 2016

가스터빈엔진의 고온 부품은 초내열 합금 재료를 이용하며, 냉각설계 적용으로 형상이 복잡하여 정밀 주조 과정을 거치게 된다. 터빈 부품에 주로 적용이 되는 일방향 응고 및 단결정 재료는 제조 과정에서 결정립 성장 방향이 설계와 다르게 섭동을 가지게 되며, 이는 각 방향에 대한 재료 상수의 섭동을 유발하여 응력 분포의 변화와 함께 피로 수명에 큰 산포를 야기하게 된다. 본 연구에서는 일방향 응고 재료 노즐에 대하여 결정립 성장 방향의 섭동에 대한 구조 건전성의 영향을 저주기 피로 수명을 통해 확인하여, 향후 제작 허용값에 대한 제안 및 좀 더 정교한 통계적 접근이 필요함을 확인하고자 한다. 이를 위해 복합 열전달 해석을 통해 금속 온도 분포를 계산하고 이를 근거로 구조 해석 및 저주기 피로 수명을 계산하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.2404-2412
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• 1994

A mathematical model has been developed for predicting kinematic, thermal, and solidification histories of atomized droplets during flight. Liquid droplet convective cooling, recalescence, equilibrium-state solidification, and solid-phase cooling were taken into account in the analysis of the solidification process. The spherical shell model was adopted where the heterogeneous nucleation is initiated from the whole surface of a droplet. The growth rate of the solid-liquid interface was determined from the theory of crystal growth kinetics with undercooling caused by the rapid solidification. The solid fraction after recalescence was obtained by using the integral method. The thermal responses of atomized droplets to gas velocity, particle size variation, and degree of undercooling were investigated through the parametric studies. It is possible to evaluate the solid fraction of the droplet according to flight distance and time in terms of a dimensionless parameter derived from the overall energy balance of the system. It is also found that the solid fraction at the end of recalescence is not dependent on the droplet size and nozzle exit velocity but on the degree of subcooling.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.188-194
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• 2001

Metal matrix composites with whisker reinforcements have significant potential for demanding mechanical applications including defense, aerospace, and automotive industries. Especially, metal matrix composites, which are reinforced with aluminum borate whisker, have been used for the part of piston head in automobile because of good specific strength and wear resistance. Aluminum alloy-based metal matrix composites with whisker reinforcements have been produced using squeeze casting method, which is kind of an infiltration method. In this study, AC4CH-based metal matrix composites with $Al_{18}B$_4$O_{33}$ reinforcement have been produced using squeeze casting method, after T6 heat treatment, we evaluated mechanical properties of matrix and MMC composite were evaluated.

• 한국주조공학회지
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• 제9권5호
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• pp.396-402
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• 1989

Metal fibers of Al and stainless steel were fabricated by the PDME method and the Taylor process. Tensile strength of metal fiber produced by both the PDME method and the Taylor process was much higher than that of conventionally solidified materials. Utilizing the PDME method, Al fiber with $100\;{\mu}m$ was fabricated under Ar gas atmosphere, and stainless steel fiber with $50\;{\mu}m$ was fabricated under 0.06 Torr vacuum. Continuous fiber of stainless steel was made by the Taylor process and the surface of this fiber was smother than that fabricated by the PDME method.