• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.502-502
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• 2011

기존 연구에서는 단일 타겟으로부터 증착된 코팅층 내에 다상으로 이루어진 나노 복합구조를 형성하기 위하여, 나노 합금분말을 방전플라즈마 소결법 등으로 급속 소결하여 타겟을 제조하는 방법이 고려되어 왔다. 반면, 비정질 재료가 우수한 비정질 형성능을 가지는 경우 주조 방법에 의해서도 타겟 제조가 가능하며, 특히 최근 들어 금속 비정질 합금에서 합금의 주요 구성 원소들이 양의 혼합열을 가지는 경우, 액상 또는 과냉각 액상에서 상분리 현상이 발생한다는 것이 밝혀졌다. 이러한 사실에 기초하면, 우수한 비정질 형성능을 가지는 합금 시스템에 합금 구성 원소와 양의 혼합열 관계를 갖는 원소를 첨가함으로써, 비정질 기지 내에 화학적 불균일성을 유도하여 다상으로 이루어진 복합 구조를 형성시키는 것이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 합금 설계법을 이용하여, 비정질 기지 내에 존재할 수 있는 불균일성 정도를 합금 조성과 주조 조건의 변화를 통하여 나노 크기에서 원자 크기까지 조절하고, 이에 따른 재료 특성과의 상관관계를 밝히고자 하였다. 이를 위하여 우수한 비정질 형성능을 가지는 Cu-(Zr, Hf)-Al 벌크 비정질 합금계에서 (Zr, Hf)과 (Y, Gd)간의 양의 혼합열 관계에 주목하여 Cu-(Zr, Hf)-(Y, Gd)-Al 벌크 비정질 형성 합금계를 설계하였으며, 이 합금계 내에서 조성과 냉각속도의 조절에 따라 나타나는 불균일성의 정도와 특성변화의 영향을 체계적으로 고찰하였다. 결과로서, Cu-(Zr, Hf)-Al 합금계에서 (Zr, Hf)을 (Y, Gd)으로 15 at.% 이상 치환한 경우, Cu-(Zr, Hf)-rich 와 Cu-(Y, Gd)-rich 비정질상으로 이상분리가 일어났으며, 이렇게 생성된 비정질-비정질 복합재는 응력 하에서 소성 변형을 거의 보이지 않았다. 반면, 5 at.% 이하로 (Zr, Hf)을 (Y, Gd)으로 치환한 경우에는 비정질 기지에 SAXS 혹은 WAXS로 확인 가능한 원자 크기의 불균일성이 나타났으며, 이 경우 비정질 합금의 점성 유동의 변화를 통해 합금의 연신 특성이 향상되었다. 특히, 본 연구에서는 비정질 기지내 불균일 제어를 통한 기계적 특성 향상을 위해서 조성 제어뿐 아니라 동역학적인 요소를 고려한 냉각속도 조절을 통한 원자단위 불균일성의 최적화가 필요함을 규명하였다. 이러한 연구 결과는 분말화 및 소결 과정을 배제하고 제조된 단일 타겟을 통해 코팅층에 다수의 합금원소를 혼합하고 나노/원자 스케일의 복합구조 형성 및 고집적화가 가능한, 타겟 모물질 설계의 새로운 방향을 제시함으로써 다기능성 복합소재 코팅층의 연구에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.3 no.3
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• pp.190-195
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• 1993

새로운 Fe기 초미세 결정립합금의 제조 가능성 및 자기특성에 관하여 조사하였다. 고포화자화 (Fe.$_{85}$Co.$_{15}$ )$_{80}$B$_{20}$ 비정질합금에서 천이금속을 약 10 at.% Al으로 치환한 (Fe.$_{85}$ Co.$_{15}$ )$_{70}$B$_{20}$Al$_{10}$ 합금은 급속응고에 의하여 비정질 기지내에 직접 .alpha. -Fe(Co)의 석출이 가능하다. 또한 (Fe.$_{85}$Co.$_{15}$ )$_{70}$B$_{20}$Al$_{10}$합금에 2~6 at.% Nb의 첨가는 급속 응고시 결정립성장을 억제하고 포화자왜를 약 6ppm이하로 감소시켜 자기 특성을 개선시킨다. 열처리에 의한 자기 특성은 Nb의 치환량이 증가할 수록 감소한다. 400 .deg. C에서 1시간 열처리한 (Fe.$_{85}$Co.$_{15}$ )$_{70}$ B$_{18}$ Al$_{10}$Nb$_{2}$합금은 평균 약 8nm이하의 .alpha. -Fe(Co) 결정립으로 구성된 초미세 결정립합금 으로 제조가 가능하며, 포화자속밀도, 철손 및 투자율 (f=50 kHz, B$_{m}$ =0.2 T)이 각각 1.2 T, 12W/kg 및 2.5 *$10^{4}$으로 가장 우수하다. 이는 Fe-Si-B-Nb-Cu 초미세결정립합금 및 영자왜 Co기 비정질합금과 거의 같은 자기특성을 나타낸다.다..다.다..낸다.다..

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.10
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• pp.898-904
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• 1998

Ni-W alloys containing 10 to 50wt% W were prepared by electrodeposition. Tungsten content in the alloy increased with current density. X-ray diffraction analysis revealed that the alloy was crystalline phase when deposited at current densities lower than 50mA/${cm}^2$. Their crystal structure transformed to amorphous at higher current densities. In terms of tungsten content, the crystal -+ amorphous transition occurred at 40-46wt% which was identified by the 3 fold increase in the width of a diffraction peak. The lattice parameter of crystalline phase increased with W upto 40wt% which is higher than the solubility limit of W (about 30wt%) in Ni. Therefore, the alloys are considered to be Ni solid solution supersaturated with W. The amorphous Ni-W alloys were recrystallized by annealing them at temperatures over $400^{\circ}C$. This was evidenced by the appearance a strong [ 11 11 annealing texture. The supersaturated W was precipitated during the annealing at over $800^{\circ}C$. The current-density dependence of W content and crystallinity was utilized to produce alternating layers of crystalline (30wt% W) and amorphous (50wt%) phases which may exhibit unique mechanical and corrosion properties.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.8
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• pp.997-1004
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• 1995

Intermetallic compound NbAl₃and amorphous phases were synthesized by mechanical alloying of elemental powder mixtures of niobium and aluminum. The composition of the powder mixtures was Nb-45wt%Al(75at%Al). The mechanical alloying was performed with a high energy SPEX 8000 mixer/mill up to 72 hrs. The resulting powders were analyzed by XRD, DTA, SEM and TEM. The mechanically alloyed powders exhibited lamellar structures in the early stage. And the elements of Nb and Al were homogeneously distributed over the Powder when a steady state was reached. An intermetallic compound, NbAl₃, was formed by mechanical alloying for 4 hrs. The mechanically alloyed powders exhibited a large exotherm around 600℃, corresponding to formation of stable NbAl₃and stress relief.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.6 no.4
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• pp.218-224
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• 1996

The magnetic properties and crystallization behaviors of $Fe_{83-x}Al_{x}Nb_{5}B_{12}(X=1~5at%)$ alloys were investigated. The $Fe_{80}Al_{3}Nb_{5}B_{12}$ alloy was developed a very good soft magnetic material with ultra-fine grain structure in Fe-Al-Nb-B system alloys. When 1 at% of Cu was added in Fe-Al-Nb-B alloy, the soft magnetic properties were found to improve significantly through the reduction of the grain size upto about 6~7 nm at $450^{\circ}C$. The magnetic properties of the $Fe_{79}Al_{3}Nb_{5}B_{12}Cu_{1}$ alloy were as follows : ${\mu}_{eff}(1\;kHz)=26,000,\;B_{10}=1.45\;T,\;H_{c}=25\;mOe,\;P_{c}(100\;kHz,\;0.2\;T)=55\;W/kg$, respectively.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.5
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• pp.444-450
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• 1997

기계적합금화 한 AI-Ti합금의 상온 및 고온 인장강도는 25at.% Ti을 Ce으로 치환함에 따라 증가하였다. 그러나 25at.% 이상의 Ce첨가는 합금의 인장강도를 감소시켰다. 이는 Ce이 적은 고용도 효과에 의해 금속간화합물의 초대화를 억제하여 합금의 강도를 증가시키지만 다량 첨가시에는 Ti에 비해 무거운 원자량으로 인해 분산상의 부피분율을 감소시켜 합금의 강도가 오히려 저하시킨 것으로 생각된다. Ce의 첨가는 40$0^{\circ}C$와 51$0^{\circ}C$에서 합금의 열저안정성을 향상시키는 것으로 나타났다. 300-51$0^{\circ}C$ 온도범위에서 측정된 AI-8wt.%(Ti+Ce)합금의 변형에 필요한 활성화에너지는 AI의 자기확산에 필요한 에너지 (142kJ/mode)의 1.3-1.9배로 나타났다. 이로부터 AI-Ti-Ce 합금의 고온 변형은 Orowan기구에 의한 것을 생각된다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.4
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• pp.378-385
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• 1999

To evaluate the effect of Sn on the corrosion behavior of Zr alloys for nuclear fuel claddings, the corrosion tests on the binary Zr-xSn and the ternary Zr-0.4Nb-xSn alloys were performed in water at $360^{\circ}C$. The binary alloys containing 0.5, 0.8 and 1.5wt.% Sn showed the transition corrosion rate at 15 days. On the other hand, the binary alloy containing 2.0wt.% Sn showed a good corrosion resistance without the transition of corrosion rate up to 80 days. The corrosion rate of the ternary alloy increased with increasing Sn content. The difference of corrosion behaviors between binary and ternary alloys is considered due to the different solubility of Sn, Nb content and precipitates. The corrosions of Zr-xSn and Zr-0.4Nb-xSn alloys would be controlled by the fraction of tetragonal-$ZrO_2$and the amount of hydrogen pick-up.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.4 no.2
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• pp.126-129
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• 1994

In order to invetigate the effect of Pr additive on the magnetostriction of amorphous Fe-B alloys, amorphous $Fe_{86-x}B_{14}Pr_{x}(2{\leq}x{\leq}8\;at.%)$ alloys were prepared by a rapid solidification process. As the Pr content increased in the as-prepared amorphous $Fe_{84}B_{14}Pr_{2}$ alloy annealed at $300^{\circ}C$ for 2 hr increased to 70 ppm. Ac power loss and permeability$(f=50\;kHz,\;B_{m}=0.1\;T)$ of the annealed amorphous $Fe_{84}B_{14}Pr_{2}$ alloy were 15 W/kg and $5.5{\times}10^{3}$, respectively.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 1999.04a
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• pp.42-43
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• 1999

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.7 no.1
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• pp.7-12
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• 1997

Amorphous $Fe_{50}Zr_{50}$ alloy has been manufactured by mechanical alloying from pure elemental powders of Fe and Zr in conventional ball mill under an Ar atmosphere. Structure and magnetic properties of the amorphous phase were studied by transmission electron microscopy and SQUID magnetometry. Selected area diffraction patterns taken from the mechanically alloyed powders showed two halo rings, indicating coexistence of Fe rich and Zr rich amorphous phases in mechanically alloyed powder. Curie temperature of the Fe rich amorphous phase, measured by Arrot plot, was 195 K. Fe content in the ferromagnetic amorphous phase, estimated from the Curie temperature, was about 65 at%. Spin wave stiffness constant of $Fe_{50} Zr_{50}$ alloys processed for 100 and 200 hrs were 52.2 and 63.8 meV, respectively. The higher spin wave stiffness constant in 200 hrs milled powders may arise from the precipitation of $\alpha$-Fe by partial crystallization of amorphous phase.