• 한국분말재료학회지
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• 제6권1호
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• pp.103-110
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• 1999

Different sizes of Si powder and milling medium materials (steel and partially stabilized zirconia (PSZ)) were used to synthesize $Ti_3Si$ and $TiSi_2$ by mechanical aollying (MA) of Ti-25.0.at.%Si and Ti-66.7at.% Si powder mixtures. the formation of each titanium silicide did not occur even after 360 min of MA of as-re-ceived Si and Ti powder mixtures due to the lack of homogeneity. $Ti_3Si$, however, was synthesized after 240 min of MA of Ti and 60 min-premilled Si powder mixture. ${\alpha}-TiSi_2$ and $TiSi_2$ were produced by jar milling of Ti and 60 min-premilled Si powder mixture for 48 hr and high -energy PSZ ball-milling in a steel vial for 360 min. The formation of each titanium silicide was characterized by a slow reaction rate as the reactants and product(s) coexisted for a certain period of time. The formation of $Ti_3Si$ and $TiSi_2$ and the reaction rates appeared to be influenced by the Si particle size, the homogeneity of the powder mixtures and the milling medium materials.

• 한국재료학회지
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• 제28권6호
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• pp.349-354
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• 2018

Particle size reduction is an important step in many technological operations. The process itself is defined as the mechanical breakdown of solids into smaller particles to increase the surface area and induce defects in solids, which are needed for subsequent operations such as chemical reactions. To fabricate nano-sized particles, several tens to hundreds of micron size ceramic beads, formed through high energy milling process, are required. To minimize the contamination effects during high-energy milling, the mechanical properties of zirconia beads are very important. Generally, the mechanical properties of $Y_2O_3$ stabilized tetragonal zirconia beads are closely related to the mechanism of phase change from tetragonal to monoclinic phase via external mechanical forces. Therefore, $Y_2O_3$ distribution in the sintered zirconia beads must also be closely related with the mechanical properties of the beads. In this work, commercially available $100{\mu}m-size$ beads are analyzed from the point of view of microstructure, composition homogeneity (especially for $Y_2O_3$), mechanical properties, and attrition rate.

• 한국분말재료학회지
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• 제17권5호
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• pp.373-378
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• 2010

Nanostuctured TiAl powder was synthesized by high energy ball milling. A dense nanostuctured TiAl was consolidated using pulsed current activated sintering method within 2 minutes from mechanically synthesized powders of TiAl and horizontally milled powders of Ti+Al. The grain size and hardness of TiAl sintered from horizontally milled Ti+Al powders and high energy ball milled TiAl powder were 35 nm, 20 nm and 450 kg/$mm^2$, 630 kg/$mm^2$, respectively.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권7호
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• pp.639-643
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• 2010

Nanopowder of FeAl was synthesized by high energy ball milling. Using the pulsed current activated sintering method, a dense nanostuctured FeAl was consolidated within 2 minutes from mechanically synthesized powders of FeAl and horizontally milled powders of Fe+Al. The grain size and hardness of FeAl sintered from horizontally milled Fe+Al powders and high energy ball milled FeAl powder were 150 nm, 50 nm and $466\;kg/mm^2$, $574\;kg/mm^2$, respectively.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권10호
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• pp.922-928
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• 2010

Nanopowder of TiCu was synthesized by high-energy ball milling. A dense nanostructured TiCu was consolidated using a pulsed-current activated sintering method within 1 minute from mechanically synthesized powders of TiCu and horizontally milled powders of Ti+Cu. The grain size and hardness of the TiCu sintered from horizontally milled Ti+Cu powders and high-energy ball-milled TiCu powder were 68 nm, 27 nm and $490kg/mm^2$, $600kg/mm^2$, respectively.

• 한국결정성장학회지
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• 제16권5호
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• pp.210-215
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• 2006

본 연구에서는 순 Cu 및 Nb 혼합분말에 대하여 Ar 분위기 중 고에너지 볼밀처리를 실시하여 기계적 합금화(MA) 효과를 조사하였다. $Cu_xNb_{100-x}$(x=5-50) 조성의 혼합분말을 각각 120시간까지 MA 처리 한 결과, Cu의 bcc-Nb 과포화 고용체가 30 at% Cu까지 넓어짐을 X선 회절분석, DSC 열분석 및 저온비열 측정을 통한 초전도 천이온도 변화로부터 알수 있었다. 120시간 MA 처리한 $Cu_{30}Nb_{70}$ 조성합금의 열분석 결과 broad한 발열반응만이 관찰되었으며, 볼밀처리에 의하여 계에 축적되는 에너지는 볼밀시간에 따라 증가하여 7.5kJ/mol 에 포화됨을 알 수 있었다. Miedema et al.의 계산에 의하면 $Cu_{30}Nb_{70}$ 혼합분말과 과포화 고용체의 자유에너지 차가 7kJ/mol이며, 본 연구에서 MA에 의하여 계에 축적된 에너지 값과 거의 같은 사실로부터 이 계에서 열역학적으로 과포화 고용체가 충분히 얻어질 수 있음을 나타내는 것으로 판단된다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.45-50
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• 2021

In this study, the effect of the size of B powder on the critical current density (J_c) of MgB₂ prepared by an in situ reaction process was investigated. Various combinations of B powders were made using a micron B, ball-milled B and nano B powders. Micron B powder was reduced by ball milling and the milled B powder was mixed with the micron B or nano B powder. The mixing ratios of the milled B and micron or nano B were 100:0, 50:50 and 0:100. Non-milled micron B powder was also mixed with nano powder in the same ratios. Pellets of (2B+Mg) prepared with various B mixing ratios were heat-treated to form MgB₂. T_c of MgB₂ decreased slightly when the milled B was used, whereas the J_c of MgB₂ increased with increasing amount of the milled B or the nano powder. The used of the milled B and nano B power promoted the formation MgB₂ during heat treatment. In addition to the enhanced formation of MgB₂, the use of the powders reduced the grain size of MgB₂. The use of the milled and nano B powder increased the J_c of MgB₂. The highest J_c was achieved when 100% nano B powder was used. The J_c enhancement is attributed to the high volume fraction of the superconducting phase (MgB₂) and the large grain boundaries, which induces the flux pinning at the magnetic fields.

• 한국분말재료학회지
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• 제7권3호
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• pp.149-153
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• 2000

In this study, the fabrication of $Al_2O_3$/5vol.%Cu nanocomposite and its mechanical property were discussed. The nanocomposite powders were produced by high energy ball milling of $Al_2O_3$ and Cu elemental powders. The ball-milled powders were sintered with Pulse Electric Current Sintering (PECS) facility. The relative densities of specimens sintered at $1200^{\circ}C$ and $1250^{\circ}C$ after soaking process at $900^{\circ}C$ were 96% and over 97%, respectively. The sintered microstructures were composed of $Al_2O_3$ matrix and the nano-sized Cu particles distributed on grain boundaries of $Al_2O_3$ matrix. The nanocomposite exhibited the enhanced fracture toughness compared with general monolithic $Al_2O_3$. The toughness increase was explained by the crack deflection and bridging by dispersed Cu particles.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.225-232
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• 1999

Ni-MH 2차 전지의 음극재료로 사용되는 수소저장합금중 이론 방전용량이 가장 높은 $Mg_2Ni$를 기계적 합금법으로 제조하여 각종 첨가물의 첨가에 따른 전기화학적 특성을 조사하였다. $Mg_2Ni$는 고에너지 볼밀인 SPEX 8000을 이용하여 두가지 방법으로 제조하였다. 하나는 Mg, Ni 분말에 첨가물인 $AB_5$, $AB_2$계 수소저장합금과 Ni, Co, Cu를 첨가하여 12시간 볼밀링한 경우이고, 다른 하나는 먼저 Mg, Ni 분말을 1시간동안 볼밀링한 후 $300{\sim}400^{\circ}C$에서 열처리하여 $Mg_2Ni$를 제조한 후 여기에 첨가물을 10wt% 첨가하여 12 시간동안 볼밀할 경우이다. 이 볼밀링한 복합분말을 상온에서 $754tons/cm^2$의 압력으로 냉간압착하여 디스크 모양의 전극을 제조하였다. 실험결과 볼밀링 후 열처리를 거친 합금분말의 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 전극의 방전용량이 높았으며, Ni을 첨가한 경우는 방전용량을 증가시키고 Co를 첨가한 경우는 싸이클 특성이 향상되었다. 특히 $Mg_2Ni$에 Ni을 10wt%를 첨가하여 12시간 볼밀한 경우 $Mg_2Ni$의 최대 방전용량은 546mAh/g.alloy으로 이론용량의 약 55%에 달했다.

• 한국광물학회지
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• 제31권1호
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• pp.47-55
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• 2018

활석은 T-O-T 구조의 함수 마그네슘 층상규산염 광물로서, 화학적 안정성과 흡착성 등의 특성을 가지고 있어 다양한 산업분야에서 첨가제, 코팅제 등으로 활용되어 왔다. 최근 나노 복합체의 안정성 향상을 위한 첨가제로서 활석 나노입자가 각광받고 있다. 본 연구에서는 고에너지 볼 밀을 이용하여 기계적인 방법으로 활석 나노입자를 형성하고, 분쇄시간에 따른 입자크기 및 결정도의 변화를 알아보고자 하였다. X-선 회절 분석 결과, 분쇄가 진행됨에 따라 활석의 피크 폭이 점진적으로 증가하여 720분 분쇄 후, 활석은 비정질에 가까운 X-선 회절패턴을 보여준다. 레이저회절 입도 분석 결과, 약 $12{\mu}m$이었던 활석의 입도는 분쇄가 진행됨에 따라 약 $0.45{\mu}m$까지 감소하였으나, 120분 이상 분쇄를 진행하여도 뚜렷한 입도의 감소가 관찰되지 않았다. 반면, BET 비표면적은 분쇄 720분까지 꾸준히 증가하여, 분쇄에 따른 입도 또는 형태의 변화가 지속적으로 일어남을 지시한다. 주사전자현미경 및 투과전자현미경 관찰 결과, 720분 분쇄 후 약 100~300 nm 내외의 층상형 입자들이 마이크로 스케일의 응집체로 존재함을 확인하였다. 이와 같은 결과는 분쇄시간이 증가함에 따라 활석의 입자크기 및 형태는 지속적으로 변화하지만, 나노입자의 특성상 재응집이 일어나 마이크로 크기의 응집체를 형성하고 있음을 지시한다. 또한 활석의 분쇄에서 판의 크기, 즉 a축, b축 방향의 길이는 감소 한계가 존재하며, 분쇄가 진행될수록 판의 두께, 즉 c축 방향의 길이 감소가 주된 분쇄 메커니즘으로 생각된다. 본 연구의 결과는 나노 활석의 형성 메커니즘에 대한 이해를 고양할 수 있을 것으로 기대된다.