• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.24-24
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• 2010

마찰교반접합법은 특정한 회전수로 회전하는 용접 툴을 이용하여 접합하고자 하는 피접합재의 맞댄면에 삽입시킨 후 툴을 이동시키거나 혹은 시편을 견고하게 고정시킨 장치(backing plate)가 움직여 고상 상태에서 접합이 이루어진다. 알루미늄, 마그네슘 등 비교적 융점이 낮은 저융점 재료의 재료에 처음 적용이 되어 많은 연구가 활발히 진행되었고 타 용접방법에 비해 우수한 접합특성을 나타내었다. 최근 이러한 마찰교반접합은 이러한 저융점 재료를 넘어서 스틸, 타이타늄, 니켈 등과 같은 고융점 재료 등에 대한 적용이 늘어나고 있다. 마찰교반접합을 이용하여 이러한 고융점 재료의 접합 경우 내마모성 및 내열성 등의 내구성이 갖추어진 툴과 이러한 툴을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치 등이 필요로 하나 경제적 측면이나 접합부의 우수한 특성 등을 고려 할 때 그 적용 및 발전 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 2상 스테인레스 강은 금속 조직적으로 페라이트와 오스테나이트 상이 거의 1:1의 동등한 비율로 매우 미세하게 결합된 구조를 가지고 있다. 또한 이상 스테인레스 강은 각상의 개개의 특성에 기인하여 염소 분위기에서 응력부식 저항성이 우수하고, 공식과 틈부식에 대한 저항성이 매우 뛰어나다. 그리고 이상 스테인레스 강은 비교적 고가인 Ni이 일반 오스테나이트 스테인리스 강의 약 1/2의 수준으로 적게 포함이 되어 경제적인 이점을 지니고 있으며 또한 용접성이 좋아 산업계의 수요는 현재 점차 증가하고 있는 상황이다. 하지만 이러한 이상 스테인리스 강은 용접 후 페라이트 상의 조대화, 그리고 페라이트 상의 분율이 오스테나이트 상의 분율보다 높아지게 되어 용접부에서의 저온 인성 감소 및 내식성 저하 등의 문제가 발생하게 된다. 그리하여 용접 시 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 입열량의 조절이 가장 필요로 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 마찰교반용접을 이용하여 두께 3mm의 대표적인 이상 스테인리스 강인 SAF2205 스테인리스 강에 대해 맞대기 마찰교반접합을 실시하였다. 툴 회전속도를 변수로 하여 접합을 실시하였으며 접합 시 툴은 $Si_3N_4$ 툴을 사용하였다. 접합 후 외관상태 점검, 미세조직 관찰, 경도 및 인장강도 측정 등의 실험을 실시하였고, 이러한 결과를 이용하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

• 한국자기학회지
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• 제3권2호
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• pp.115-120
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• 1993

화학양론적 조성을 갖는 Ni-Zn ferrite에서 Ni/Zn 비의 변화에 따른 전파흡수체의 성능 평가 지수, 정합주파수 및 정합두께와 자기적인 변수와의 상관관계를 조사하였다. Ni/Zn 비가 감소 할수록 ${\mu}_{r}$의 최대치는 저주파수 영역으로 이동하며 Ni/Zn 비가 1.0인 경우 ${\mu}_{r}$의 값은 다른 조성에 비해 높은 값을 가짐을 확인할 수 있었다. Ni/Zn ferrite 복합제는 1-12 GHz 영역에서 2개의 정합주파수($f_{m1}$, $f_{m2}$)및 정합두께 ($d_{m1}$, $d_{m2}$)가 존재하며 $f_{m1}$은 $f_{r}$(공명주파수)과 비례하며 $f_{m2}$는 포화자화값에 비례함을 확인하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제10권4호
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• pp.262-269
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• 2003

Nano-sized Ni-ferrite powder was fabricated by spray pyrolysis process using the waste solution resulting from shadow mask processing. The average particle size of the powder was below 100 nm. The effects of the concentration of raw material solution, the nozzle tip size and air pressure on the properties of powder were studied. As the concentration increased, the average particle size of the powder gradually increased and its specific surface area decreased, but size distribution was much wider and the fraction of the Ni-ferrite phase greatly increased as the concentration increasing. As the nozzle tip size increased from 1 mm to 2 mm, the average particle size of the powder decreased. In case of 3 mm nozzle tip size, the average particle size of the powder increased slightly. On the other hand, in case of 5 mm nozzle tip size, average particle size of the powder decreased. Size distribution of the powder was unhomogeneous, and the fraction of the Ni-ferrite phase decreased as the nozzle tip size increasing. As air pressure increased up to 1 kg/$cm^2$, the average particle size of the powder decreased slightly, on the other hand, the fraction of the Ni-ferrite phase was almost constant. In case of 3kg/$cm^2$ air pressure, average particle size of the powder and the fraction of the Ni-ferrite phase remarkably decreased, but size distribution was narrow.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.42-42
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• 2009

마찰교반접합 (Friction Stir Welding)은 1991년 영국 TWI에서 개발된 접합 법으로서 회전하는 툴이 재료내부에 삽입되면 툴과 재료사이에서 발생하는 마찰열에 의하여 온도가 상승하게 되어 재료는 연화되고, 이러한 재료 내부에서 회전하는 툴이 이동하게 되면 재료 내부는 기계적 교반에 의해 소성변형이 일어남과 동시에 접합이 이루어진다. 마찰교반접합은 동적 재결정에 의한 접합부의 미세한 결정립 형성으로 인하여 기계적 특성이 향상되며 보호 가스가 필요 없어 친환경적임과 동시에 용융 용접 법에 비해 접합 시 에너지 소모가 적으며 또한 접합 후 접합부에서의 변형이 상대적으로 적다는 장점이 있다. 이러한 장점을 가진 마찰교반접합은 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 그리고 동 합금과 같은 저 융점 비철재료에 많은 연구와 적용 사례들이 있어왔다. 하지만 최근에는 일반 탄소강, 연강, 오스테나이트계 스테인리스강, 니켈 합금, 티타늄 합금과 같은 고융점 재료에도 연구 및 적용이 진행되고 있는 추세이다. 페라이트계 스테인리스강은 가격이 비싼 Ni을 함유하지 않아 오스테나이트계 스테인리스강에 비하여 강재의 가격은 낮으면서도 고온특성 및 내식성이 우수하여 건축용, 자동차 배기계용으로 널리 사용되고 있다. 하지만 이런 장점을 가진 페라이트계 스테인리스강을 기존의 용융 용접 법으로 접합 시 용접부 및 열영향부에서의 결정립의 조대화로 인한 인성 및 연성이 저하되며, 특히 예민화된 열영향부 입계 내에 Cr 탄화물이 석출되어 입계주변에 Cr 결핍 층을 형성되어 입계부식이 발생되는 문제점이 발생된다. 본 연구에서는 마찰교반접합을 이용하여 두께 3mm의 409 스테인리스강에 대해 맞대기 접합을 실시하였다. 접합 변수를 툴의 재료 (WC-12wt%Co, $Si_3N_4$)로 하여 접합을 실시하였고 접합 후 외관상태 점검, 광학 현미경과 주사 전자 현미경을 통하여 미세조직을 관찰하였으며 황산-황산동 부식 시험을 실시하여 접합부의 부식 특성을 평가하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.520-528
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• 2008

2-step methane reforming, consisting of syn-gas production and water splitting step, was carried out over Cu-ferrite/$ZrO_2$. To improve the reactivity over Cu-ferrite/$ZrO_2$ presenting low reactivity in 2-step methane reforming, the addition of Ni was considered. As the results, the added Ni to Cu-ferrite/$ZrO_2$ improved the reactivity in syn-gas production step. However, (Cu, Ni) ferrite/$ZrO_2$ showed carbon deposition in syn-gas production step when an excess Ni was added. Furthermore, (Cu, Ni) ferrite/$ZrO_2$ showed the high durability without the deactivation of the medium during repeated ten cycles, although it showed more deposited carbon than the medium without Ni.

• 한국분말재료학회지
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• 제11권3호
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• pp.202-209
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• 2004

In this study, nano-sized powder of Ni-ferrite was fabricated by spray pyrolysis process using the Fe-Ni complex waste acid solution generated during the shadow mask processing. The average particle size of the produced powder was below 100 nm. The effects of the reaction temperature, the inlet speed of solution and the air pressure on the properties of powder were studied. As the reaction temperature increased from 80$0^{\circ}C$ to 110$0^{\circ}C$, the average particle size of the powder increased from 40 nm to 100 nm, the fraction of the Ni-ferrite phase was also on the rise, and the surface area of the powder was greatly reduced. As the inlet speed of solution increased from 2 cc/min. to 10 cc/min., the average particle size of the powder greatly increased, and the fraction of the Ni-ferrite phase was on the rise. As the inlet speed of solution increased to 100 cc/min., the average particle size of the powder decreased slightly and the distribution of the particle size appeared more irregular. Along with the increase of the inlet speed of solution more than 10 cc/min., the fraction of the Ni-ferrite phase was decreased. As the air pressure increased up to 1 $kg/cm^2, the average particle size of the powder and the fraction of the Ni-ferrite phase was almost constant. In case of 3 $kg/cm^2 air pressure, the average particle size of the powder and the fraction of the Ni-ferrite phase remarkably decreased.