• Title/Summary/Keyword: 입자합금

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Kinetic Parameter Analysis of Hydrogen Diffusion Reaction for Hydrogen Storage Alloy of Fuel Cell System (연료전지의 수소저장용 합금에 대한 수소확산반응의 속도론적 해석)

  • Kim, Ho-Sung
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.20 no.2
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    • pp.45-49
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    • 2006
  • Electrochemical hydrogenation/dehydrogenation properties were studied for a single particle of a Mm-based(Mm : minh metal) hydrogen storage alloy($MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3}$) for fuel cell and Ni-MH batteries. A carbon fiber microelectrode was manipulated to make electrical contact with an alloy particle, and the potential-step experiment was carried out to determine the apparent chemical diffusion coefficient of hydrogen atom($D_{app}$) in the alloy. Since the alloy particle we used here was a dense, conductive sphere, the spherical diffusion model was employed for data analysis. $D_{app}$ was found to vary the order between $10^{-9}\;and\;10^{-10}[cm^2/s]$ over the course of hydrogenation and dehydrogenation process. Compared with the conventional composite film electrodes, the single particle measurements using the microelectrode gave more detailed, true information about the hydrogen storage alloy.

Electrochemical Study of Electrode Material of Ni-MH Battery for HEV and PEMFC Fuel Cell (HEV 및 PEMFC 연료전지용 니켈수소 전지의 전극재료에 대한 전기화학적 평가)

  • Kim, Ho-Sung
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.20 no.2
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    • pp.24-28
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    • 2006
  • Electrochemical hydrogenation/dehydrogenation properties were studied for a single particle of a Mm-based(Mm : misch metal) hydrogen storage alloy($MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3}$) for the anode of Ni-MH batteries. A carbon fiber microelectrode was manipulated to make electrical contact with an alloy particle, and the cyclic voltammetry and the galvanostatic charge/discharge experiments were performed. A single particle of the alloy showed the discharge capacity of 280[mAh/g], the value being 90[%] of the theoretical capacity. Data were compared with that of the composite film consisting of the alloy particles and a polymer binder, which is more practical form for Ni-MH batteries. Additionally, pulverization of the alloy particles are directly observed. Compared with the conventional composite film electrodes, the single particle measurements using the microelectrode gave more detailed, true information about the hydrogen storage alloy.

Growth Mechanisms of Graphite Spherulites in the Nodular Cast Iron and the High-pressure-treated Ni-C alloy (구상흑연 주철과 고압처리된 Ni-C 합금에서 구상화 흑연의 성장 기구)

  • Park, Jong-Ku;Ahn, Jae-Pyoung;Kim, Gyeungho;Kim, Soo-Chul
    • Analytical Science and Technology
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    • v.13 no.2
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    • pp.200-207
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    • 2000
  • The growth mechanisms of graphite spherulite both in the nodular cast iron and the high pressuretreated Ni-C alloy were investigated by SEM, HRTEM and EELS. The internal microstructure and lattice image of graphite spherulite extracted from Ni-C alloy were compared with those of graphite spherulite extracted from the nodular cast iron. The ratios of $sp^2$ and $sp^3$ bonding in the respective graphite spherulite measured by EELS, are compared each other. The graphite spherulite of Ni-C alloy had little internal defects and much $sp^3$ carbon species compared to that of the nodular cast iron. Present difference in microstructural features and bonding characters indicated that the graphite spheruites in the high pressuretreated Ni-C alloy grew by different mechanism compared with those in the nodular cast iron.

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Welding and bonding of superalloys (초내열합금의 용접과 접합)

  • Y. Nakao
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.8 no.4
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    • pp.8-19
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    • 1990
  • 최근 항공우주산업, 원자력산업, 석유화학산업 등의 산업분야에 있어서는 각종 기기의 사용환경이 더욱 가혹하게 되고, 내열기능성이나 내식기능성이 특히 우수한 내열합금의 개발이 강하게 요구되고 있다. 이와 같은 요청에 대응하기 위해서 결정제어합금이나 입자분산강화합금, 섬유분산강화합금 등이 개발되고 있다. 내열합금을 사용하여 각종의 기기를 제조하는 경우에는 고성능, 고정도의 용접, 접합기술이 필요불가결하게 된다. 본 보고에서는 내열합금 중에서도 초내열합금에 초점을 두어 그 용접, 접합법으로서 주로 용접법과 확산접합법에 대한 최근의 연구동향에 대해서 기술한다.

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Fabrication of AA4343 Alloys by Twin Roll Casting and their Properties (쌍롤 박판주조법에 의한 AA4343 합금의 제조 및 특성)

  • Euh, Kwang-Jun;Kim, Min-Gyun;Baek, Eun-Ji;Kim, Hyoung-Wook
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2011.12b
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    • pp.646-648
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    • 2011
  • 본 논문에서는 쌍롤 박판주조(Twin Roll Casting, TRC)법을 이용하여 AA4343 합금을 제작하였다. 주조시 롤 간격을 조절하여 냉각속도를 달리하였으며 인고트 주조(Ingot Casting, IC)법을 이용하여 제조된 합금과의 미세조직학적 차이와 이에 따른 물성 변화를 고찰하였다. TRC 및 IC로 제조된 합금을 냉간압연하였으며 압연 건전성을 평가하였다. 한편, 냉각속도별로 상이한 미세조직을 구현할 수 있는 스텝몰드(Step Mold Casting, SMC)법을 이용하여 제조된 합금의 냉각속도에 따른 미세조직 및 경도 차이를 조사하여 상대 비교하였다. 냉각속도가 빠를수록 주조 셀조직의 크기 및 공정 Si 입자의 크기가 감소하였으며 이로 인하여 경도가 증가되는 효과를 나타내었다. 주조시 생성된 공정 Si 입자의 크기는 압연에 의하여 그 크기의 변화가 거의 없었으며 열분석 결과 액상선 온도의 변화가 일부 발생하나 큰 차이가 없었다.

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Production and Mechanical Properties of Mg-Zn-Ce Amorphous Alloys by Dispersion of Ultrafine hcp-Mg Paticles (hcp-Mg 입자분산형 Mg-Zn-Ce계 비정질합금의 제조와 기계적 성질)

  • Kim, Seong-Gyu;Park, Heung-Il;Kim, U-Yeol;Jo, Seong-Myeong;Kim, Yeong-Hwan;Inoue, A.;Masumoto, T.
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.8
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    • pp.847-854
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    • 1994
  • An amorphous single phase and coexistent amorphous and hcp-Mg phases in Mg-Zn-Ce system were found to form in the composition ranges of 20 to 40% Zn, 0 to 10% Ce and 5 to 20% Zn, 0 to 5% Ce, respectively. A $Mg_{85}Zn_{12}Ce_{3}$ amorphous alloy containing nanoscale hcp-Mg particles was found to form either by melt spinning or by heat treatment of melt -spun ribbon. The particle size of the hcp-Mg phase can be controlled in the range of 4 to 20 nm. The mixed phase alloy prepared thus has a good bending ductility and exhibits high ultimate tensile strength($\sigma_{B}$) ranging from 670 to 930 MPa and fracture elongation($\varepsilon_{f}$) of 5.2 to 2.0%. The highest specific strength($\sigma_{B}$/density =$\sigma_{s}$)$3.6 \times 10^5N \cdot m/kg$. It should be noted that the highest values of flB, US and ?1 are considerably higher than those (690MPa,$2.5 \times 10^5N \cdot m/kg$and 2.5%) for amorphous Mg-Zn-Ce alloys. The increase of the mechanical strengths by the formation of the mixed phase structure is presumably due to a dispersion hardening of the hcp supersaturated solution which has the hardness higher than that of the amorphous phase with the same composition.

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$CO_5C_{95}$ 나노미립상 합금의 구조와 자기적 성질

  • Bingzhi Jiang;Yang, Dong-Seok;Yu, Seong-Cho
    • Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.9-9
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    • 2003
  • 최근에 Fe-CU, Fe-Si 등과 같이 자성금속과 비자성금속화합물에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기계적 합금법으로 제작한 Co/sub 5/C/sub 95/ 나노미립상 합금의 구조와 자기적 성질을 조사하였다. 그림(1)은 EXAFS 스펙트럼의 푸리에변환이다. 이로부터 합금화시간에 따라 Co-Co 결합은 점차적으로 작아지며 Co-C 결합이 진행됨에 알수 있다. 그림(2)은 합금화시간에 따른 포화자화값과 보자력의 크기이다. 포화자화는 합금화 시간에 따라 연속적으로 작아졌으며 보자력은 커지다가 작아지는 경향을 보였다. 포화자화가 작아지는 것은 Co-C 결합이 생기면서 Co의 쌍을 이루지 않은 전자가 C의 전자와 쌍을 이루면서 상쇄되기 때문인 것으로 보인다. 보자력의 거동은 Co 미립자가 다자구영역으로부터 단자구영역으로 전환되기 때문인 것으로 해석될수 있다. Co 미립자는 C의 캡슐형에 싸여있으며 60시간과 100시간에서 Co 미립자의 크기는 X-ray 회절선의 넓어짐으로부터 Scherrerr 공식을 이용하여 계산한 결과 18nm 와 15nm 정도가 됨을 알 수 있었다. 연구를 통하여 Co/sub 5/C/sub 95/ 나노미립상합금을 기계적합금법으로 만들 수 있음을 알 수 있었다. 이론적인 계산에 의하면 초상자성 Co 입자의 크기는 8.2nm 정도가 되었으며 본 실험에서 최종 입자의 크기는 15nm까지 작아졌다.

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Fabrication of Ti-Al-X(Cr, Si, B, V) single alloying target material for the formation nanocomposite coating and the properties of the coating formed by Ti-Al-X single alloying target material (나노복합 코팅 형성을 위한 Ti-Al-X(Cr, Si, B, V) 계 단일 합금 타겟 제조 및 이를 이용해 형성한 코팅 특성 평가)

  • Pyeon, Jin-Ho;Lee, Han-Chan;Mun, Gyeong-Il
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.78-79
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    • 2015
  • PVD 공정에서 다성분으로 이루어진 나노복합 코팅을 형성하는 것은 원소들간의 합금화 문제로 인해 어렵다. 따라서 일반적으로 두 개 이상의 원소타겟 또는 멀티타겟을 이용한 PVD+PECVD 의 융합공정에 의해 제조된다. 하지만 멀티타겟을 사용한 공정은 공정의 복잡화가 뒤따르며 신뢰성이 떨어진다. 본 연구에서는 멀티타겟의 단점을 보완하기 위해 Ti-Al-X(Cr, Si, B, V) 단일 합금 타겟을 제작하여 나노복합 코팅을 형성하고자 하였다. 기계적 합금화법을 통해 합금분말을 제조하였으며, 방전플라즈마소결법으로 합금 타겟을 제작하였다. 제작된 타겟을 이용하여 스퍼터링 장치를 통해 박막을 형성 하였다. 그 결과 분말은 밀링 시간 20시간에서 정상상태에 도달하였으며, 더 이상 분말의 입자는 줄어들지 않았다. 이때 분말의 입자크기는 $5{\sim}6{\mu}m$ 이었으며 결정립의 크기는 16~20nm 이었다. 소결을 통해 99% 이상의 진밀도를 갖는 합금타겟을 제작하였으며, 이때 결정립의 크기는 매우 미세하였다. 박막의 경우 모두 30GPa 이상의 고경도 특성을 나타냈다.

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LACBED Observation of Strain Fields due to Precipitates, Especially S-Phase Particles in Al-Cu-Mg Alloy (Al-Cu-Mg 합금의 석출입자, 특히 S-상 입자들에 의한 변형장의 LACBED 관찰)

  • Kim, Hwang-Su
    • Applied Microscopy
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    • v.37 no.2
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    • pp.123-133
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    • 2007
  • The strain fields due to precipitates, especially S-phase $(Al_2CuMg)$ particles in Al-2.5Cu-1.5Mg wt.% alloy were first investigated with Large Angle Convergent Beam Electron Diffraction (LACBED) method. The work involves LACBED pattern simulations to estimate possibly the strength of the strain fields. To do this the morphology of S-particle was optimized as a cylindrical shape with $a_s$ axis, and the displacement vector of strain fields was assumed to be perpendicular to $a_s$ axis. With this simple model the reasonable fittings between the observed patterns of the strain fields and simulations were obtained. And in the early aging stage of the alloy the significant strain fields were not observed. As a result of this study it is expected that the strain fields due to S-phase precipitates in the stage with maximum hardness would make a complex networks to possibly contribute to hardiness of the alloy.