• 제목/요약/키워드: 합금철

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수소 저장합금층의 열전달 촉진을 위한 진동형 히트 파이프 적용에 관한 연구 (A Study of Application on the Pulsating Heat Pipe for Heat Transfer Enhancement of Metal Hydride Alloy)

  • 이민재;임용빈;배상철;김종수
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.346-351
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    • 2006
  • When metallic alloys are reacted to hydrogen, heat transfer of storage tank effects hydrogen storage rate and capacity. If pulsating heat pipe are used to improve heat transfer efficiency, production of hydrogen storage tank can be more simple and economical. Experiment of heat pipe was conducted by varying working fluids and heat flux. According to supply heat flux, test indicate that R-22 and R-l42b were found lower temperature difference between evaporator and condenser than R-134a and Ethanol. Thermal resistances of R-22 and R-142b were also lower than others. Using R-142b as a working fluid, heat pipe type hydrogen storage tank is tested in absorption and desorption processes.

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쌍롤 박판주조법으로 제조된 Al-5.5Mg-0.02Ti합금의 미세조직 및 기계적 특성 (Microstructure and Mechanical Properties of Twin-Roll Strip-Cast Al-5.5Mg-0.02Ti Alloy Sheet)

  • 천부현;한준현;김형욱;이재철
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.387-393
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    • 2010
  • High-strength aluminum alloy sheets with high magnesium contents were fabricated by a strip caster equipped with an asymmetric nozzle, which has been proven to be effective for reducing surface defects and internal segregation. 4 mm thick as-cast sheets consisting of fine dendrites and minor $Al_{8}Mg_{5}$ segregation were hot-rolled successfully to 1 mm sheets and subsequently annealed at various temperatures. The sheet revealed the tensile strength and elongation of 306 MPa and 34%, respectively, when it was rolled at 250${^{\circ}C}$ and subsequently annealed at 475${^{\circ}C}$, which exhibits the feasibility of the practical application for autobodies. The observed mechanical properties were explained on the basis of the microstructural characteristics of the alloy sheets.

비정질 합금의 중주기배열구조 및 이 구조가 소성에 미치는 역할: 분자동력학적 연구 (Medium-range Orders in Amorphous Alloys and Their Role on the Plasticity: A Molecular Dynamics Viewpoint Study)

  • 이창면;이미림;이광렬;강경한;이병주;이재철
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.101-108
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    • 2010
  • The local structural states of amorphous alloys have been depicted previously via short-range orders (SROs). However, the concept of SROs alone is inadequate and sometimes insufficient to explain the structure-property relation of the amorphous alloys. In this study, we propose new types of medium-range building structures that affect the mechanical properties, plasticity in particular. Using a combination of molecular dynamics simulations and the Voronoi tessellation method, we demonstrate a three-dimensional configuration of icosahedral medium-range orders (I-MROs) and elucidate how these icosahedral orders evolve by the application of shear deformation. It was observed that the structural stability of the icosahedral orders relies largely on how they are linked via percolation and this linking is explained in detail.

비정질 합금의 조성분리가 소성에 미치는 영향: 변형국부화 관점에서의 해석 (Effect of the Compositional Modulation on the Plasticity of Amorphous Alloys: Shear Localization Viewpoint Interpretation)

  • 이미림;박경원;사현제;이재철
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권11호
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    • pp.687-693
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    • 2009
  • Experiments have demonstrated that a moderate amount of Be added to $Zr_{57.5}Cu_{38.3}Al_{4.2}$ amorphous alloy enhances the plasticity of the alloy. In particular, $Zr_{54}Cu_{36}Al_{4}Be_{6}$ alloy exhibited 19% of strain to fracture along with a strength exceeding 2 GPa. Energy dispersive x-ray spectroscopy conducted on the $Zr_{54}Cu_{36}Al_{4}Be_{6}$ alloy exhibited the presence of compositional modulation, indicating that nm-scale phase separation had occurred at local regions. In this study, the role played by the nm-scale phase separation on the plasticity was investigated in terms of structural disordering, structural softening and shear localization in order to better understand the structural origin of the enhanced plasticity shown by the developed alloy.

박판주조한 Al-5.5Mg-0.3Cu 합금 판재의 이속압연 : 기계적 특성 및 성형성 평가 (Asymmetric Rolling of Twin-roll Cast Al-5.5Mg-0.3Cu Alloy Sheet : Mechanical Properties and Formability)

  • 천부현;한준현;김형욱;이재철
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.243-249
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    • 2011
  • This study describes the feasibility of producing high-strength Al alloy sheet with a high solute content using a combined technique of twin-roll strip casting and asymmetric rolling. The Al sheet produced in this study exhibited excellent formability ($\overline{r}$ =1.0, $\Delta$r=0.16) and mechanical properties ($\sigma_{TS}$~305 MPa, $\epsilon$~33%), that, cannot be feasibly obtained via the conventional technique based on ingot casting and rolling. The structural origin of the observed properties, especially enhanced formability, was clarified by examining the evolution of textures associated with strip casting and subsequent thermo-mechanical treatments. Our evaluation of the mechanical properties and formability leads us to conclude that the combination of strip casting and asymmetric rolling is a feasible process for enhancing the formability of Al alloy sheets to the level beyond what the conventional techniques can reach.

방전 플라즈마 소결로 제조된 나노결정 Fe-7wt.%Mn 합금의 오스테나이트 안정성에 미치는 Mo 첨가 효과 (Effect of Mo Addition on the Austenite Stability of Nanocrystalline Fe-7wt.%Mn Alloy Fabricated by Spark Plasma Sintering)

  • 신우철;손승배;정재길;이석재
    • 한국분말재료학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.517-522
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    • 2022
  • We investigate the austenite stability in nanocrystalline Fe-7%Mn-X%Mo (X = 0, 1, and 2) alloys fabricated by spark plasma sintering. Mo is known as a ferrite stabilizing element, whereas Mn is an austenite stabilizing element, and many studies have focused on the effect of Mn addition on austenite stability. Herein, the volume fraction of austenite in nanocrystalline Fe-7%Mn alloys with different Mo contents is measured using X-ray diffraction. Using a disk compressive test, austenite in Fe-Mn-Mo alloys is confirmed to transform into strain-induced martensite during plastic deformation by a disk d. The variation in austenite stability in response to the addition of Mo is quantitatively evaluated by comparing the k-parameters of the kinetic equation for the strain-induced martensite transformation.

제장소 전노 dust로부터 $\alpha$-장분말 회수에 관한 연구(II) -전노 dust의 이용에 관한 연구- (Recovery of $\alpha$-iron from converter dust in a steel making factory -Utilization of the converter dust in a steel making factory-)

  • 김미성;김만;조명호;오재현;김태동;김성완
    • 자원리싸이클링
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    • 제3권2호
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    • pp.9-16
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    • 1994
  • 본 연구에서는 제철소 전로 dust를 사용하여 일차보고의 기초적인 철분말의 회수에 이어 semi pilot 장치의 혼식 사이클론(wet cyclone)을 사용해서 고순도의 철분말을 회소하여 분말합금용(용접봉용 포함) 원료, 철분법 페수처리용 등으로 그 용도를 개발하고자 하였으며, 이를 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 광양제철소 EC dust를 vibration mill로 2분 동안 마광한 다음 혼식 사이클론에 분급하여 얻어진 철분말(+200 mesh. underflow)를 다시 아트리터에서 5분 동안 마광한 후 분급실험을 하여 고순도으 철분말(Total Fe 99.76%)을 47.66% 회수할 수 있었다. 2. 전로 dust에서 회수한 철분말은 +65 mesh : 36.16%, 65/100 : 24.43%, 100/200 : 26.68%, 200/270 : 12.64%의 입도분포를 가지고 있었으며, 모두 ${\alpha}$-Fe러 flake형을 보이고 있었다. 3. 재항 CF dust와 광양 EC dust에서 회수한 철분말을 가지고 동이온 제거실험을 한 결과, 철분말에 의해서 동이온이 99%이상 제거됨을 알 수 있었다. 4. 전로 dust를 적당시간 마광하여 혼식 사이클론에 의해 +270mesh(underflow)와 -270 mesh(overflow)로 입도로 분급한 후, -270 mesh 의 입도(산화철)는 폐수처리용 원료로 사용하고, +270mesh 의 입도(철분말)는 분말합금용(용접봉용 포함) 원료로 사용하는 것이 바람직하다.

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퍼멀로이 합금도금을 위한 나노실리카 분산방법에 관한 연구 (Dispersion Method of Silica Nanopowders for Permalloy Composite Coating)

  • 박소연;정명원;이재호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.39-42
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    • 2011
  • 복합전기도금은 도금 중 반응성이 없는 물질을 첨가하여 도금층 내부에 함께 존재하도록 함으로써 이루어진다. 퍼멀로이는 철과 니켈의 합금을 말하는 것으로써 마모 특성과 내부식성이 우수하고 복합도금을 함으로써 도금층의 잔류응력 완화와 경도증가, 높은 투자율를 나타내기 때문에 산업 여러 분야에 응용된다. 복합도금을 통해 제품의 미세경도를 향상시킬 수 있으며 이는 제품의 수명과 연관된다. 하지만 실리카 나노분말 표면의 수산화기는 표면을 수분에 취약하게 만들고 이는 나노분말의 응집을 발생시켜 균일한 도금층의 형성을 어렵게 하는 요인이 된다. 본 연구에서는 실리카 나노분말의 zeta potential의 측정과 실리카 나노분말의 응집을 줄이기 위하여 전류밀도의 변화, 첨가제의 변화를 살펴보았다. 표면은 전류밀도 20 $mA/cm^2$에서 가장 효과적이었으며 이 때 실리카의 함량은 $50^{\circ}C$에서 9%로 확인되었다. 첨가제에 따라 표면 형상과 공석되는 실리카 나노입자의 함량 차이가 나타났다. 염기성 도금용액에서 sodium lauryl sulfate를 사용하였을 경우 표면이 매끄럽고 공석되는 실리카 나노분말의 양도 높았다.

전지기술의 국내외 연구동향 (The Present and the Prospects for Batteries)

  • 이주성
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 1999년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.1-2
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    • 1999
  • 시간과 공간의 구애를 받지 않는 양질의 음성, 화상, 문자정보의 교환을 위한 노력으로 디지털 휴대폰과 휴대용 컴퓨터가 등장하면서 음성과 문자정보의 교환분야에 커다란 진보를 이룩하였다. 그러나 현재는 휴대폰이 음성정보에 문자정보교환이 추가된 상황이기 때문에, 아직도 관련 정보교환기술 및 기기개발이 진행되고 있다. 앞으로 휴대폰과 휴대용 컴퓨터의 기능을 통합하고 화상정보까지 결합된 휴대용 정보기기를 위해서는 전자회로의 집적화 및 통신속도 증대가 필수적이다. 또한 이들 휴대용 정보기기를 구동시키기 위한 전력도 증가될 것으로 예측되기 때문에, 현재 전원으로 사용되는 2차전지보다 에너지 밀도가 더욱 증패된 전지가 요구될 것으로 예상된다. 그리고 내연기관의 배기에 의해 발생되는 환정오염문제를 해결하기 위한 방법중의 일환으로 전기자동차 개발이 진행되고 있으며, 이들 전기자동차에 2차전지를 장착하기 위해서 경제성이 있고, 고속충전이 가능하고, 안전성이 높은 고에너지 밀도의 2차 전지 개발이 요구되고 있다. 현재 2차전지는 음극재료나 양극재료에 따라 낚축전지, 니켈/카드륨(Ni/Cd) 전지, 니켈/수소(Ni/MH) 전지, 라륨 2 차전지등이 있으며, 전극재료의 고유특성에 의해 전위와 애너지 밀도가 결정된다. 특히 리튬 2차전지는 리튬의 낮은 산화환원전위와 분자량으로 인해 에너지 밀도가 높기 때문에 앞에서 언급한 휴대용 전자기기의 구동전원으로 많이 사용되고 있다. 리튬 2차전지는 음극 재료가 금속리튬인 경우는 리튬금속으로, 탄소재료인 경우는 리튬이온이라 하며, 한편으로 전해질이 고체 고분자이거나 혹은 역체 유기용매와 리튬염을 고분자와 혼성시킨 겔(gel)인 경우는 고분자로, 전해짙이 리튬염이 전리되어 있는 유동성 액체일 경우는 고분자를 생략하여 구분하고 있다. 즉 리튬금속 2 차전지(LB), 리튬이온 2 차전지(LIB), 리튬금속 고분자 2차전지(LPB), 리튬 이온 고분자 2차전지(LIPB)로 크게 구분된다. 금속리듐을 음극으로 사용하고 전해질로는 리튬염이 전리되어 있는 액체유기용매 를 사용한 리튬금속 2차전지는, 금속리튬전극이 충방전 과정을 반복하면서, 전리된 리튬이 균일하게 산화환원되지 못하고 표변에서 양극방향으로 성장하는 수지상 (dendrite) 현상으로 인해 안전성 확보에 문게가 있었다. 리튬과 알루미늄 합금형태로 음극에 사용한 동전형 전지는 상용화 되었지만, 이러한 단점을 개선하기 위해 리튬이온이 금속으로 석활되는 환원반응전위보다 높은 전위에서 전극재료가 충전되면서 리튬이온이 저장되고, 방전되면서 배출되는 탄소를 음극재료로, 그리고 리튬이온이 충방 전시 가역적으로 삼입 탈리되는 층상의 리튬금속산화물을 양극으로 구성하고, 엑체 전해질과 다공성 고분자 분리막을 사용한 것이 LIB이다. LIB에서 리튬이온의 이동이 가능한 액체전해질의 가능을 고분자 전해질이 대신함으로서 보다 높은 안정성을 확보 한 전지가 LIPB 이다. 또한 고분자 전해질을 사용한 경우 금속리튬상에서의 수지상 성장이 저하되는 현상이 관찰됨으로서, 이론용량이 3,860mAh/g 에 달하는 리튬금속 혹은 합금을 고분자 전지에서 음극으로 사용하고자 하는 2 차전지가 LPB 이다. 리튬 2차전지는 비록 1989년 액체전해질을 사용한 금속리튬 2차전지의 실패전력을 안고있지만 궁극적으로는 이론적으로 최대의 에너지밀도를 가지고 있는 LPB를 지 향할 것으로 예상되지만 가까운 장래에 실현되기는 어려울 것이다. 따라서 향후의 라튬 2차전지의 전개방향은 현재의 LIB를 고분자 전해질을 채용하는 LIPB로 진행시커면서 저가의 전극재료개발을 지속적으로 추진할 것으로 예상된다. 현재 리튬 2차전지는 소형전지에 국한되고 있지만 전기자동차나 전력저장용으로 이를 대형화시커기 위해서는 열적특성이 우수하고 저가인 전극재료개발이 선행되야하기 때문에, 저가의 탄소재료와 코발트산화물을 대신할 수 있는 철, 망칸 또는 니켈산 화물의 개발이 필요하다.

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합금철 제조공장 출탕 노동자의 유해인자 노출 (A Study on Exposure to Hazard Factors in Furnace Worker in Ferro-Alloy Manufacturer Factory)

  • 차원석;김부욱;최병순
    • 한국산업보건학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.302-312
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    • 2017
  • Objectives: In this study, an evaluation of the working environment of furnace workers was performed and the work-relatedness of the occupational diseases were examined Methods: In this study, two electric furnaces at a single casting business site producing manganese-based iron alloy were selected, and occupational exposures to hazardous substances were evaluated for furnace workers and furnace worker assistants. Results: As a result, total dust concentration were $0.407{\sim}3.001mg/m^3$ and respirable dust concentration were $0.196{\sim}0.584mg/m^3$. The highest concentration of crystalline silica was $0.079mg/m^3$ In the case of Masato and Sosuckwhoi crystalline silica, they contained 90.85% and 4.17% respectively. Manganese concentration was the highest at a $0.205mg/m^3$ maximum. The average of black carbon is $11.56{\mu}g/m^3$ and the maximum concentration is $604.23{\mu}g/m^3$. PAHs concentration was the highest at a $78.301{\mu}g/m^3$ of naphthalene. The concentration of carbon monoxide was 18.82 ppm(total average 3.89 ppm) during pouring, and the maximum is 131 ppm. The formaldehyde concentration was 0.003 to 0.007 ppm. Conclusions: It seems that conditions in the past were worse, since casting has recently been performed only twice per day for about 20 minutes, reducing the amount of pouring, and local exhaust systems have been installed one-by-one. In addition, it was judged that the past exposure levels were higher considering the points measured on the back-side due to the risk of damage to the individual samples. It was found that operators could be exposed to high concentrations of crystalline silica, and that they were also exposed to high concentrations of metal(fume) and carbon monoxide during pouring. Therefore, there is a risk that occupational diseases such as lung cancer and COPD may occur with long-term work in such a process.