• Title/Summary/Keyword: 기계적밀링법

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Microstructural and Piezoelectric Characteristics of PMN-PNN-PZT Ceramics Manufactured by High Energy Milling (고에너지밀링에 의해 제작된 PMN-PNN-PZT 세라믹스의 미세구조 및 압전 특성)

  • Lee, Yu-Hyong;Lee, Sang-Ho;Yoo, Ju-Hyun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.344-344
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    • 2008
  • 최근 들어, 압전 세라믹스 제조기술의 급속한 발전으로 기계, 전자뿐만 아니라 휴대용 전자기기의 초소형 적층형 압전모터 및 압전변압기 같은 고품질 압전소자의 개발에 있어 특히 소자의 소형화에 따라 나노크기의 분말제조가 연구의 주류를 이루고 있다. 현재 이러한 나노크기의 세라믹스 제조에 사용되는 방법으로는 화학적 공침법, 졸겔법, 수열반응, 그리고 고에너지 볼밀법등이 보고되고 있다. 볼밀링 공정은 세라믹제조 시 필수 불가결한 공정이나 일반적으로 미세화에 그 한계가 있어 $1{\mu}m$이하의 입자크기를 가지는 분말은 제조가 곤란한 것으로 인식되어 왔다. 그러나 고에너지 볼밀을 이용한 볼밀링은 원료의 변형, 파괴 등과 같은 원료의 물리적 변화 뿐만 아니라 원료를 구성하는 원자/분자 구조에 영향을 미쳐 원료의 화학적 특성의 변화를 유발한다. 이러한 화학적 특성의 변화는 이종 원료간의 화학 반응성을 향상시켜 밀링 중에 새로운 화학종의 생성을 유발하게 되는데 이러한 현상을 mechanochemical 효과라 한다. 이러한 mechanochemical 효과는 나노 분말 입자의 제조뿐만 아니라, 분자설계, 재료합성, 자원처리 및 리사이클링 등에도 그 적용이 시도되고 있다. 이러한 mechanochemical 효과를 이용하여 분말을 미세화 함으로써 저온 소결과 재료특성 향상을 기대해 볼 수 있다. 따라서, 이번 연구에서는 우수한 압전 특성을 가진 PMN-PNN-PZT조성을 가지고 시편을 제작하였으며, 고에너지 볼밀시간에 따라 그 압전 및 유전특성을 조사하였다.

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Treatment of Textile Wastewater by Membrane-Bioreactor Process (막-생물반응조 공정을 이용한 염색폐수의 처리)

  • 강민수;김성수;황규대;강종림
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.60-61
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    • 1996
  • 염색폐수를 처리하기 위하여, 일반적으로 물리.화학적 공정과 호기성 생물학적 공정을 조합한 방법들을 사용하고 있다. 하지만 호기성 생물학적 공정은 난분해성 물질의 제거능력이 낮고, 염색폐수의 주된 오염원인 염료분자가 호기성 미생물에 대한 에너지원으로 적합하지 않아 분해되기 어려우며, 물리.화학적 공정을 이용한 처리방법으로도 높은 처리효율을 얻을 수가 없다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 염색폐수 처리에 혐기-호기공정을 이용하며, 혐기성 공정에서 생물학적으로 분해되기 어려운 고분자 물질들을 가수분해하여 생물학적으로 분해가능한 저분자물질로 전환시키고, 호기성 공정에서 저분자 물질을 효과적으로 처라할 수 있기때문에 기존의 염색폐수 처리공정에 비하여 훨씬 높은 처리효율을 얻을 수 있다. 특히, 혐기성 미생물은 호기성 미생물에 비하여 난분해성 물질에 대한 분해력이 높고, 생물독성 물질에 대한 내성이 강하기 때문에 수중생물에 유해한 염료를 함유한 염색폐수의 색도제거에 효과적인 것으로 기대된다. 또한, 막분리 공정은 유기물 및 미생물이 막표면에 축적, 증식함으로써 막세공에 막힘현상을 초래하여 역세척 등의 물리적인 방법이나 화학약품을 이용한 화학적 세척 방법으로도 투과플럭스의 회복이 불가능한 상태를 유발함으로 막의 수명을 단축시키는 원인이 된다. 따라서, 혐기-호기공정과 조합하면 색도성분 제거 및 막 오염의 원인이 되는 유기물 및 용존성 고형물을 제거하고, 막 오염의 억제를 통한 후 수염의 연장은 물론, 처리수의 수질향상에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.1로 강구와 함께 공구강 vial에 장입 후, Spex mixer/mill을 이용하여 기계적 합금화 하였다. 기계적 합금화 공정으로 제조한 분말에 대한 X-선 회절분석과 시차 열분석으로 합금화 정도를 분석하였다. (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말을 10-5 torr의 진공중에서 300℃∼550℃의 온도로 30분간 가압소결하였다. 가압소결체의 파단면에서의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였으며, 상온에서 가압소결체의 열전특성을 측정하였다. (Bi1-xSbx)2Te3의 기계적 합금화에 요구되는 공정시간은 Sb2Te3 함량에 따라 증가하여 x=0.5 조성에서는 4 시간 45분, x=0.75 조성에서는 5 시간, x=1 조성에서는 6 시간 45분의 vibro 밀링이 요구되었다. n형 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말의 제조에 요구되는 밀링시간 역시 Bi2Se3 함량 증가에 따라 증가하였으며 Bi2(Te0.95Se0.05)3 합금분말의 제조에는 2시간, Bi2(Te0.9Se0.1)3 및 Bi2(Te0.85Se0.15)3 합금분말의 형성에는 3시간의 bivro 밀링이 요구되었다. 기계적 합금화로 제조한 p형 (Bi0.2Sb0.8)2Te3 및 n형 Bi2(Te0.9Se0.1)3 가압 소결체는 각기 2.9x10-3/K 및 2.1x10-3/K 의 우수한 성능지수를 나타내었다.ering)가 필수적이다. 그러나 침전법에서 얻게 되는 분말은 매우 미세하여 colloid를 형성하게 되며, 이러한 colloid 상태의 미세한 침전입자가 filte

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Synthesis of Mg2Ni by mechanical alloying and its electrochemical characteristics for Ni-MH secondary battery (Ni-MH 2차 전지용 Mg2Ni의 기계적 합금화법에 의한 제조 및 전기화학적 특성)

  • Moon, Hong-Gi;Choi, Seung-Jun;Kim, Dae-Hwan;Park, Choong-Nyeon
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.10 no.4
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    • pp.225-232
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    • 1999
  • The $Mg_2Ni$ hydrogen storage alloys which have much higher theoretical discharge capacity than $AB_5$ and $AB_2$ type alloys were synthesized by mechanical alloying with some additives and subjected to the electrochemical measurements. Two different processes were employed to the synthesis of $Mg_2Ni$ alloys with using the high energy ball mill SPEX 8000. One was only ball milling, 12 hrs, the Mg and Ni powders for 12 hrs with additives such as $AB_5$, Ni, Co and Cu powders. In the other process the Mg and Ni powders were ball milled for 1 hr first and then heat treated at $300{\sim}400^{\circ}C$ for 1 hr to get $Mg_2Ni$ alloy, and finally the $Mg_2Ni$ alloy powders were ball milled with the additives for 12 hrs. The alloy powders prepared were compacted at room temperature under $7.64tons/cm^2$ into disk type electrodes for the electrochemical measurements. The experimntal results showed that the electrodes prepared with the heat treated alloy powders had a higher discharge capacities than those without heat treatment. The addition of Ni caused an increase of the discharge capacity and the addition of Co improved the cycling characteristics. The electrode prepared by ball milling of $Mg_2Ni$ and 10wt% Ni powders has showed the highest discharge capacity, 546mAh/g.alloy, which was 55% of the theoretical capacity.

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Microstructure and Characteristics of Mechanically Alloyed Ni-W(WC) (기계적 합금화한 Ni-W(WC)의 미세구조 및 특성)

  • Sin, Su-Cheol;Jang, Geon-Ik
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.12
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    • pp.1133-1137
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    • 1998
  • By the mechanical alloying method Ni-W(WC) composite materials were prepared to improve the resistance for creep and sintering of Ni-anode at the operating temperature of$ 650^{\circ}C$. Amorphization was observed from the XRD analysis of mechanically alloyed powder caused by the destruction of ordered crystals. Sintering was performed at $1280^{\circ}C$ for 10 hours in $H_2$ atmosphere. From the result of dot-mapping and TEM analysis the second phase was not observed at Ni-W interface while W particles of less 0.lam were distributed finely and uniformly in Ni matrix. This finely and uniformly distributed W in Ni matrix is expected to enhance the mechanical properties of Ni-anode through the dispersion and solid solution hardening mechanisms.

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Adaptive Control of End Milling Machine to Improve Machining Straightness (직선도 개선을 위한 엔드밀링머시인 의 적응제어)

  • 김종선;정성종;이종원
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.5
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    • pp.590-597
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    • 1985
  • A recursive geometric adaptive control method to compensate for machining straightness error in the finished surface due to tool deflection and guideway error generated by end milling process is developed. The relationship between the tool deflection and the feedrate is modeled by a modified Taylor's tool life equation. Without a priori knowledge on the variations off cutting parameters, time varying parameters are then estimated by an exponentially windowed recursive least squares method with only post-process measurements of the straightness error. The location error is controlled by shifting the milling bed in the direction perpendicular to the finished surface and adding a certain amount of feedrate with respect to the tool deflection model before cutting. The waviness error is compensated by adjusting the feedrate during machining. Experimental results show that location error is controlled within a range of fixturing error of the bed on the guideway and that about 60% reduction in the waviness error can be achieved within a few steps of parameter adaption under wide operating ranges of cutting conditions even if the parameters do not converge to fixed values.

Corrosion Behavior and Microstructural Evolution of Magnesium Powder with Milling Time Prepared by Mechanical Milling (기계적 밀링법으로 제조된 마그네슘 분말의 밀링시간에 따른 미세구조 변화와 부식거동)

  • Ahn, Jin Woo;Hwang, Dae Youn;Kim, Gyeung-ho;Kim, Hye-Sung
    • Korean Journal of Metals and Materials
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    • v.49 no.6
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    • pp.454-461
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    • 2011
  • In this study, the relationship between corrosion resistance and microstructural characteristics such as grain size reduction, preferred orientation, and homogenous distribution of elements and impurity by mechanical milling of magnesium powder was investigated. Mechanical milling of pure magnesium powder exhibited a complex path to grain refinement and growth together with preferred orientation reversal with milling time. It was also found that anisotropic formation of dislocation on the basal plane of magnesium was initially the dominant mechanism for grain size reduction. After 60 hrs of milling, grain coarsening was observed and interpreted as a result of the strain relaxation process through recrystallization. In spite of the finer grain size and strong (002) texture developed in the sample prepared by spark plasma sintering at $500^{\circ}C$ for 5 min after mechanical milling for 2hrs, the sample showed a higher corrosion rate. The results from this study will be helpful for better understanding of the controlling factor for corrosion resistance and behaviors of mechanical milled magnesium powders.

Fabrication of WC-8wt.%Co Hard Materials by Rapid Sintering Processes and Their Mechanical Properties (급속소결공정에 의한 WC-8wt.%Co 초경재료 제조와 기계적 성질평가)

  • Jeong In-Gyun;Kim Hwan-Cheol;Son In-Jin;Do Jeong-Man
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2006.04a
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    • pp.79-80
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    • 2006
  • 새로운 급속소결방법인 고주파유도가열 소결법과 펄스전류활성 소결법을 이용하여 습식 볼밀링으로 혼합한 WC-8wt.%Co분말에 60MPa의 압력과 90%의 고주파출력 또는 2800A의 필스전류를 가하여 상대밀도가 98.6% 이상인 초경재료를 2분이내의 짧은 시간에 제조하였다. 초기의 WC분말의 입도가 미세해짐에 따라 고주파유도가열 소결법과 펄스전류활성 소결법 모두 소결시간이 단축되는 경향을 보였으며 그 소결체의 결정립 크기도 감소하였다. 고주파유도가열 소결법으로 제조된 초경합금의 WC 결정립 크기는 초기입도가 증가함에 따라 가각 410, 540, 600, 700 및 850nm으로 측정되었으며. 그 결과를 Fig. 1.에 나타내었다. WC의 초기입도가 $0.5{\mu}m$일 경우 고주파유도가열 소결법과 펄스전류활성 소결법으로 제조된 WC-8wt.%Co 소결체의 경도와 파괴인성은 각각 $1923kg/mm^2$$10.5MPa{\cdot}m^{1/2}$$1947kg/mm^2$$10.8MPa{\cdot}m^{1/2}$ 이었다.

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Thermoelectric Properties of the n-type $Bi_2(Te,Se)_3$ Processed by Hot Pressing (n형 $Bi_2(Te,Se)_3$ 가압소결체의 열전특성)

  • Park, D.H.;Roh, M.R.;Kim, M.Y.;Oh, T.S.
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.17 no.2
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    • pp.49-54
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    • 2010
  • The n-type $Bi_2(Te,Se)_3$ powders were fabricated by melting/grinding method and were hot-pressed in order to compare thermoelectric properties of the hot-pressed specimens with those of the $Bi_2(Te,Se)_3$ ingot. Effects of mechanical milling treatment of the $Bi_2(Te,Se)_3$ powders on thermoelectric characteristics of a hot-pressed specimen were also examined. The hot-pressed $Bi_2(Te,Se)_3$ exhibited power factors of $27.3{\sim}32.3{\times}10^{-4}W/m-K^2$ which were superior to $24.2{\times}10^{-4}W/m-K^2$ of the ingot. The $Bi_2(Te,Se)_3$, hot-pressed after mechanical milling treatment of the powders, possessed a non-dimensional figure-of-merit of 1.02 at $100^{\circ}C$ and exhibited extrinsic-intrinsic transition at $130^{\circ}C$.

Sintering Behavior and Mechanical Properties of WC-8wt.%Ni Hard Materials by Two Rapid Sintering Processes (고주파 유도가열 소결장치와 펄스전류활성 소결장치에 의해 제조된 WC-8wt.%Ni 초경재료의 소결 거동과 기계적 특성)

  • Jeong In-Gyun;Kim Hwan-Cheol;Son In-Jin;Do Jeong-Man
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2006.04a
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    • pp.77-78
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    • 2006
  • 급속소결방법인 고주파유도가열 소결법과 펄스전류활성 소결법을 이용하여 습식 볼밀링으로 혼합한 WC-8wt.%Ni분말에 60MPa의 압력과 고주파유도가열장치의 경우 전체 용량 (15kw)의 90%에 해당하는 고주파출력을, 펄스전류활성 소결장치의 경우 2800A의 펄스전류를 가하여 치밀한 소결체를 2분이내의 짧은 시간에 제조하였다. WC 초기입자크기가 증가함에 따라 제조된 소결체의 입자크기와 평균자유행로는 증가하였다. 또한 WC 결정립 크기가 증가함에 따라 경도는 증가하였으며, 파괴인성은 감소함을 알 수 있었다. $0.5{\mu}m$의 분말을 60MPa의 압력하에서 고주파유도가열 소결법에 의해 얻어진 소결체의 파괴인성과 경도는 각각 $1813kg/mm^2$$8.9MPa{\cdot}m^{1/2}$ 이었고, 펄스전류활성 소결법에 의해 제조된 소결체의 경도와 파괴인성은 각각 $1839kg/mm^2$$8.5MPa{\cdot}m^{1/2}$ 이었다.

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Sheet fabrication of Ni-WC anode for Molten Carbonate Fuel Cell by Tape Casting Method (테이프 캐스팅법에 의한 MCFC Anode용 Ni-WC 박판 제조)

  • Choe, Jin-Yeong;Jeong, Seong-Hoe;Jang, Geon-Ik
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.10 no.10
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    • pp.715-720
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    • 2000
  • By the mechanical alloying method. Ni-WC composite materials were prepared to improve the deformation-resistance for creep and sintering of Ni-anode at the operating temperature of $650^{\circ}C$. Mechanically alloyed powder w was initially fabricated by ball milling for 80hr, and then amorphization was occurred by the destruction of ordered crystals based on XRD analysis. In order to investigate the electrochemical performance and sheet characteristics of Ni-WC anode, tape casting process was adopted. Finally, the obtained sheet thickness of Ni- we after sintering at $1180^{\circ}C$ for 60 minutes in $H_2$ atmosphere was O.9mm and the average pore size was $3~5{\mu\textrm{m}}$ with porosities of 55%. The second phase was not observed in Ni- W matrix while W particles were finely and uniformly distributed in Ni matrix. This fine and uniform distributed W particles in Ni matrix are expected to enhance the mechanical properties of Ni anode through the dispersion and solid solution hardening mechanisms.

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