• Title/Summary/Keyword: 석출

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핵연료 피복관용 Zr신합금의 석출물 특성 (Characterization of Precipitates in New Zr base Alloys for Fuel Cladding)

  • 정용환
    • 한국재료학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.585-588
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    • 1996
  • 여러 가지 Zr합금에서 생성되는 석출물의 특성을 규명하기 위하여 시편을 $600^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리 한후 EDX가 부착된 TEM을 이용하여 석출물에 관한 연구를 수행하였다. Zr1.4Sn0.2Fe0.1Cr 합금에서는 두 종류의 석출물이 생성되는데 하나는 석출물의 대부분을 차지하는 HCP 구조으 Zr(Cr, Fe)2 석출물로서 이는 둥근 형태를 유지하며 결정립내나 결정립계에 관계없이 널리 분산되어 분포된다. 다른 하나의 석출물은 극히 일부에서만 관찰되는 Zr2(Fe, Si)성분의 석출물로서 이는 tetragonal 구조를 갖는다. Zr0.5Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 tetragonal (Zr, Nb)2(Fe, V) 석출물이 형성되며, Nb이 1.0 wt.% 첨가된 Zr1.0Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 HCP 구조의 (Zr, Nb)(Fe, V)2 석출물과 BCC 구조인 $\beta$-Zr이 생성된다. Zr1.0Nb0.6Fe0.3V합금을 제외하고는 대부분의 합금에서 석출물은 약 1.0$\mu\textrm{m}$의 크기를 나타냈다. 합금 조성이 다를 경우에 석출물 크기와 35$0^{\circ}C$ 부식 특성과는 부식 특성과는 연관성이 없는 것로 나타났다.

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핵연료피복관용 Zr합금의 석출물 조성 및 결정구조에 관한 연구

  • 정용환;김경호;김창호;김영석;국일현
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.539-544
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    • 1996
  • 핵연료 피복관용 신합금으로 개발되고 있는 여러 가지 Zr합금에서 생성되는 석출물의 특성을 규명하기 위하여 EDX가 부착된 TEM을 이용하여 석출물에 관한 연구를 수행하였다. Zrl.4Sn0.2Fe0.1Cr 합금에서는 두 종류의 석출물이 생성되는데 하나는 석출물의 대부분을 차지하는 HCP 구조의 Zr(Cr,Fe)$_2$ 석출물로서 이는 둥근 형태를 유지하며 결정립내나 결정립계에 관계없이 널리 분산되어 분포된다. 다른 하나의 석출물은 극히 일부에서만 관찰되는 Zr$_2$(Fe,Si)성분의 석출물로서 이는 tetragonal 구조를 갖는다. Zr0.5Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 tetragonal (Zr,Nb)$_2$(Fe,V)석출물이 형성되며, Nb이 1.0 wt.% 첨가된 Zr1.0Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 HCP 구조의 (Zr,Nb)(Fe,V)$_2$ 석출물과 BCC 구조인 $\beta$-Zr이 생성된다. Zr1.0Nb0.6Fe0.3V 합금을 제외하고는 대부분의 합금에서 석출물은 약 1.0 $\mu$m의 크기를 나타냈다. 합금 조성이 다를 경우에 석출물 크기와 35$0^{\circ}C$ 부식 특성과는 연관성이 없는 것으로 나타났다.

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Mg-Al합금의 석출상 예측을 위한 수치해석

  • 이병덕;백의현;장경수;한정환
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.46.1-46.1
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    • 2010
  • 일반적으로 석출물의 석출은 핵생성(Nucleation)-성장(Growth)-조대화(Coarsening)의 단계를 거친다. 핵생성에 의해 생성된 개개의 핵들은 아직 열역학적으로 평형 상태가 아니다. 석출물의 부피 분율은 아직 상태도에서 예측할 수 있는 값까지 도달하지 못했다. 과포화된 기지에서 생성된 핵은 계속적으로 기지로부터 용질 원자를 공급받아 성장하게 된다. 석출물의 성장은 그 부피 분율이 상태도에서 예상되는 값에 도달할 때까지 계속된다. 시간에 따른 석출 분율 계산과 분산된 석출물들이 matrix내에서 어느 정도 용해도를 갖는다면, 보다 작은 크기의 입자들은 용해되어 보다 큰 입자로 석출(성장)하려는 경향이 있다. 이러한 현상의 구동력은 전체 시스템의 계면 에너지 감소에 의해 주어지며, 결국 하나의 큰 입자만이 존재하게 될 것이다. 본 연구에서는 석출분율을 계산하기 위해 상용프로그램인 Pandat을 통해 Mg-Al 2원계합금의 상태도 및 석출분율 계산을 위한 열역학 데이터를 계산하였다. 계산된 열역학 데이터는 C언어로 함수화 하여 입력하고 Excell을 통해 석출분율을 계산하였다. 계산된 석출분율과 실험값의 비교를 통해 fitting parameters를 대입하여 계산값 및 실험값의 오차율을 줄였다. 본 연구에서 계산된 석출분율은 미래의 석출상 크기 및 분포 등을 개발하는 기초데이터로 활용할 수 있을 것이다.

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수산화알루미늄 입자성장에 미치는 석출조건의 영향 (II) (Effect of Precipitation Conditions on the Particle Growth of Aluminium Trihydroxide (II))

  • 김대웅;백용혁
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.267-273
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    • 2001
  • Bayer process는 보오크사이트로부터 수산화알루미늄을 추출시키는 가장 일반적인 방법으로서 공정 조건에 따라 수산화알루미늄의 1차입자경, 입도분포도 및 생산효율 등이 달라지게 된다. 이러한 수산화알루미늄의 특성에 영향을 미치는 석출인자로는 석출시간, 석출온도차($\Delta$T), 종자 첨가시 함께 투입되는 공정순환액(spent liquor) 및 종자크기 등이 있다. 본 실험에서는 이러한 각각의 인자들이 수산화알루미늄 석출시 입자성장에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 석출시간이 길수록, 정온석출 보다는 냉각석출의 경우가, 또한 공정순환액이 첨가되지 않을수록 석출율은 증가하나 입자크기에는 영향을 주지 않았으며 입자성장에 가장 큰 영향력을 미치는 인자는 투입 종자크기로 나타났다.

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시효경화(時效硬化) 알루미늄-4%동(銅) 계(系)에서의 전자현미경(電子顯微鏡)에 의한 콘트라스트 실험(實驗) 및 석출물(析出物) 분석(分析) (Contrast Experiment and Precipitate Analysis in Age-Hardening Aluminium-4% Copper System)

  • 이정용
    • Applied Microscopy
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    • 제19권1호
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    • pp.89-108
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    • 1989
  • 알루미늄-4%동 계에서의 ${\theta}$${\theta}'$ 석출물과 석출물/기지 계면 전위를 투과전자현미경상으로 관찰하고 콘트라스트 실험 및 석출물 분석으로 석출물/기지 계면의 정합성과 여러 전위들의 Burgers 벡타를 규명하였다. 실험 결과, 변형장은 정벽면에 수직으로 되어 있고, 판상의 ${\theta}'$ 석출물은 {100}형 정벽면을 지니고 있었다. ${\theta}'$판 주위의 전위는 정벽면에 수직인 Burgers 벡타를 지닌 칼날전위였다. 그리고, 석출물과 기지 사이의 접합변형을 작게하기 위한 계면전위의 Burgers 벡타는 a<100>과 a/2<100>형이었다. 또한 Hornbogen의 예견과 일치하는 사실로, ${\theta}'$의 석출물의 끝부분에서 ${\theta}$상이 핵생성을 하는 사실을 발견하였다.

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원자력용 316LN 스테인레스강의 탄화물 석출 거동

  • 오용준;류우석;윤지현;홍준화;국일현
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.689-694
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    • 1995
  • 원자력용 316LN 스테인레스강의 입계탄화물 석출거동에 미치는 질소 및 Ti, B의 미량원소 영향을 시차열분석기(DSC)와 투과전자현미경(TEM)을 이용하여 관찰하였으며, 이들 결과와 예민화 특성과의 관계성을 분석하였다. Ti과 B의 첨가는 316LN 강의 탄화물 석출온도를 높이며, 탄화물 석출에 필요한 활성화에너지 값은 미첨가강에 비해 높았다. TEM/EDX 분석결과, 예민화된 316 LN 강은 M$_{23}$C$_{6}$ 탄화물이 입계에 석출되며 입계에서 Cr 고같층이 관찰되었다. 반면 Ti 및 B 첨가강은 7$50^{\circ}C$, 20시간 열처리 조건에서도 거의 입계석출물이 존재하지 않았으며 일부 소량 존재하는 입계 석출물은 EDX 분석결과 Mo-rich 상인 Laves 상으로 분석되었다. DSC와 TEM 분석 결과는 Oxalic 시험 및 Modified Strauss 시험에 의한 입계 부시시험결과와 잘 일치하였고, Ti 및 B의 첨가는 Cr의 확산을 저지시켜 입계탄화물의 석출 및 성장을 저지하는 역할을 하며, 316LN 강의 예민화 특성을 양호하게 하였다.

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철 및 코발트-철합금석출 양극산화피막의 초기석출부가 자기특성에 미치는 영향 (The Effects of Bottom Extremity on the Magnetic Properties of Iron and Cobalt-Iron Electrodeposited Anodic Oxided Films.)

  • 강희우
    • 한국자기학회지
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    • 제5권6호
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    • pp.921-927
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    • 1995
  • 양극산화피막에 철이온 및 코발트-철혼합이온 등을 전해석출하여 얻어지는 자성막의 입자는, 입자의 크기 Dp에 따라 모양이 크게 달라진다. Dp가 $300\AA$ 이상일때 나무가지모양의 초기석출부가 반드시 생성된다. 이것은 초기석출부의 형상만을 고려할때 자성막의 국부적충진율을 증가시킴으로, 철석출막의 경우와 같이 항자력 Hc 및 수직자 기이방성 Ku의 감소효과를 가져온다. 코발트-철합금 석출막의 경우, 일부조성에서 초기석출부의 형상효과보다는 여기에 석출한 FeC의 결정배향이 더 크게 작용하여, Hc의 감소와 -Ku를 나타내었다. 이러한 초기석출부의 영향이 규명됨에 따라 코발트-철합금 자성막의 제작시 초기석출부의 FeC석출을 억제시키는 방법을 사용, 임의의 조성에서 수직자기이방성을 갖게하는 것이 가능하였다.

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실리콘 웨이퍼에서의 산소석출 거동 해석 (Study on oxygen precipitation behavior in Si wafers)

  • 이보영;황돈하;유학도;권오종
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.84-88
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    • 1999
  • 결정성장 조건을 달리하여 공공관련 결함들의 발생영역의 크기가 다르게 형성되도록 성장한 실리콘 결정에서 반경 방향의 산소석출 거동을 고찰하였다. 반경 방향의 산소석출 거동은 결정성장 조건에 따른 공공 영역의 크기에 의존적이다. 반경 방향의 산소석출 거동은 공공우세 영역이 격자간원자 우세영역보다 산소석출이 증가한다. 또한 공공우세 영역과 격자간원자 우세영역 가장자리에서는 비정상적으로 산소석출이 크게 증가한다. 이 두 영역 경계에서는 산소석출이 거의 일어나지 않는다.

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열분석 방법에 의한 급냉응고 Al-Li-Zr 합금의 시효거동 연구 (Study on the Aging Behaviors of a Rapidly Solidified Al-Li-Zr Alloy by Differential Scanning Calorimetry)

  • 홍영준;강정윤;김인배;이상래
    • 한국재료학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.405-411
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    • 1995
  • 급냉응고된 Al-3.51wt%Li-0.34wt%Zr 합금의 시효거동을 시차주사열량계(DSC)에 의한 열분석 방법으로 조사하였다. DSC에 의한 비열측정 결과 $\delta$’의 석출에 의한 발열반응과 $\delta$, $\beta$ 및 복합석출상의 석출에 의한 발열반응을 확인하였으며 $\delta$’ 및 $\delta$의 재고용에 의한 2개의 흡열반응을 확인하였다. 7$0^{\circ}C$ 저온시효시 $\delta$’의 석출에 의한 발열반응 이전에 흡열반응이 나타났으며 이것은 $\delta$’ 석출 이전에 $\delta$’ 전구생성물이 형성되었음을 의미한다. DSC 곡선상에 나타난 발열과 흡열곡선을 해석하여 얻은 $\delta$’상 석출과 재고용의 활성화에너지값은 각각 83KJ/mol과 98KJ/mol로서 Al-Li 2원계 및 Al-Li-Mg에 비해 높은 값을 나타내엇으며, 시효에 의한 강화가 일어나 DSC에 의한 비열변화 조사결과 나타난 $\delta$’상 석출 완료 시효조건점 (21$0^{\circ}C$, 1시간)에서 최고경도값(Hv 160)을 나타내었다.

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수산화알루미늄 입자성장에 미치는 석출조건의 영향(I) (Effect of Precipitation Conditions on the Particle Growth of Aluminium Trihydroxide(I))

  • 김대웅;백용혁
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권10호
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    • pp.987-993
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    • 2000
  • Bayer 공정은 보오크사이트로부터 수산화알루미늄을 추출시키는 가장 일반적인 방법으로서 공정 조건에 따라 수산화알루미늄의 1차입자경, 입도분포도 및 생산효율 등이 달라지게 된다. 이러한 수산화알루미늄의 특성에 영향을 미치는 석출인자로는 가성소다 농도, 석출온도, 종자투입량 및 알루미나와 가성소다 농도비 등이 있다. 본 실험에서는 이러한 각각의 인자들이 수산화알루미늄 석출시 입자성장에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 입자성장에 가장 큰 영향력을 미치는 인자는 석출온도와 종자 투입량이며 A/C비 및 가성소다 농도는 큰 영향을 주지 않음을 알 수 있었다.

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