• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.54-54
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• 2014

전자빔 증착을 이용하여 알루미늄(Al)과 마그네슘(Mg)의 2층 구조를 갖는 박막을 강판 위에 코팅한 후 열처리를 실시하여 박막의 미세구조 변화와 합금상을 관찰하고 Al-Mg 코팅 강판의 내부식 특성을 평가하였다. 이를 통해서 Al-Mg 박막의 미세구조와 합금상이 Al-Mg 코팅 강판의 내부식 특성에 미치는 영향을 확인하였다. Al-Mg 박막의 조성은 Al 박막과 Mg 박막의 두께 변화를 이용하여 조절하였으며 Al-Mg 박막의 두께비는 각각 1:1(Al:Mg), 2:1, 5:1 이었다. 열처리 온도는 $400^{\circ}C$, 열처리 시간은 2, 3, 10분 이었다. Al-Mg 코팅 강판은 열처리를 실시하면 주상구조에서 치밀한 구조로 변화하였으며 Al-Mg 합금상이 생성되었으며 합금상은 $Al_3Mg_2$와 $Al_{12}Mg_{17} $ 이었다. 이러한 합금상의 생성으로 Al-Mg 박막의 미세구조가 변화하고 Al-Mg 코팅 강판의 내식성에도 영향을 미친 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.4
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• pp.573-580
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• 1998

Self-propagating high temperature synthesis (SHS) technique was used to synthesize the spinel phase of $MgAl_2O_4$ from MgO and Al powder. Thermit reaction products of MgO and Al, The reaction products were heat treated at the temperature $800^{\circ}C$ preheating. Processing factors such as DTA/TG, combustium product and maxium temperature, synthesis of MgO and Al from "$MgO+2Al+3/2O_2$\rightarrow$MgAl_2O_4$". An activation energy (${\Delta}H^{\circ}$)-264.8 kcal/mol and reaction of maxium temperature 5634 K was calculated to form a $MgAl_2O_4$ spinel from unreacted materials. Pellet were increased volume 6% after thermit reaction. reaction.

• Composites Research
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• v.12 no.3
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• pp.36-44
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• 1999

The fabrication process of $Al_2O_{3p}/Al$ composite by in-situ process was investigated. The effects of processing variables such as addition type and content of Mg, processing temperature and time on the infiltration behavior of molten Al, microstructure and hardness were investigated. When the pure Al was infiltrated into mixtures of Mg and $Al_2O_3l$ powder, processing temperature required to spontaneous infiltration was decreased, and the content of Mg was the most powerful variable for infiltration of molten Al. But when the Al-Mg alloy was infiltrated into $Al_2O_3l$ particles, infiltration ratio indicated nearly same value regardless of Mg content in alloy and processing temperature, and critical processing temperature required to spontaneous infiltration was $800^{\circ}C$. The $Al_2O_{3p}/Al$ composites which were fabricated by mixtures of Mg and $Al_2O_3l$ powders resulted in high hardness value, but hardness values were scattered due to non uniform dispersion of $Al_2O_3l$ particles by excessive reaction of Mg.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.4
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• pp.395-403
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• 2006

It is known that $MgAl_2O_4$ has higher resistance to moisture than MgO, in humid ambient MgO is chemically unstable. It reacts very easily with moisture in the air. In this study, the characteristic of $MgAl_2O_4$ and $MgAl_2O_4/MgO$ layers as dielectric protection layers for AC- PDP (Plasma Display Panel) have been investigated and analysed in comparison for conventional MgO layers. MgO and $MgAl_2O_4$ films both with a thickness of $1000\AA$ and $MgAl_2O_4/MgO$ film with a thickness of $200/800\AA$ were grown on the Cu substrates using the electron beam evaporation. $1000\AA$ thick aluminium layers were deposited on the protective layers in order to avoid the charging effect of $Ga^+$ ion beam while the focused ion beam(FIB) is being used. We obtained sputtering yieds for the MgO, $MgAl_2O_4$ and $MgAl_2O_4/MgO$ films using the FIB system. $MgAl_2O_4/MgO$ protective layers have been found th show $24{\sim}30%$ lower sputtering yield values from 0.244 up to 0.357 than MgO layers with the values from 0.364 up to 0.449 for irradiated $Ga^+$ ion beam with energies ranged from 10 kV to 14 kV. And $MgAl_2O_4$ layers have been found to show lowest sputtering yield values from 0.88 up to 0.109. Secondary electron emission coefficient(g) using the ${\gamma}$- FIB. $MgAl_2O_4/MgO$ and MgO have been found to have similar g values from 0.09 up to 0.12 for indicated $Ne^+$ ion with energies ranged from 50 V to 200 V. Observed images for the surfaces of MgO and $MgAl_2O_4/MgO$ protective layers, after discharge degradation process for 72 hours by SEM and AFM. It is found that $MgAl_2O_4/MgO$ protective layer has superior hardness and degradation resistance properties to MgO protective layer.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.35 no.3
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• pp.303-309
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• 1998

The fabrication of Al2O3/Al composite by pressureless infiltration was investigated by the change of Mg and Si content in Al alloy infiltration process and infiltration atmosphere. The effect of alloying elements infiltration atmosphere and interfacial reactants between Al alloy matrix and Al2O3 particles were in-vestigated in terms of bendingstrength and harness test,. The fabrication of Al2O3/Al composite by the vestigated in terms of bending strength and hardness test. The fabrication of Al2O3/Al composite by the pressureless infiltration was done in nitrogen atmosphere with Mg in Al alloy. It was successfully fabricated at $700^{\circ}C$ according to Mg contents in Al alloy and infiltration condition. Because Mg in the Al alloy and ni-trogen atmosphere of infiltratio condition produced Mg-N compound(Mg3N2) it decreased the wetting an-gle between molten Al alloy and Al2O3 particles by coating on surface of Al2O3 particles. The fracture strength of Al2O3/Al-Mg composite was 800MPa and Al2O3/Al-Si-Mg composite was 400MPa. Si in Al alloy decreased the interfacial strength between Al alloy matrix and Al2O3 particles.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.165.1-165.1
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• 2016

Zn의 수요는 매년 증가하지만 매장량의 한계로 대체용 물질계가 개발이 필요한 시점이다. Zn보다 상대적으로 풍부하고 동일 두께의 Zn 코팅층과 비교하여 우수한 내식성을 보이는 Al과 Mg의 코팅층을 제작하여 Al-Mg 코팅 강판의 특성 분석 및 평가를 실시하였다. Al-Mg 코팅층은 99.99%의 Al, 99.9%의 Mg target을 사용하여 스퍼터링을 이용하여 냉연강판 위에 코팅하였다. 증발물질과 기판과의 거리는 7cm 이며, 기판은 세척을 실시한 후 클리닝 챔버에 장착하고 ~10-5 Torr 까지 진공배기를 실시하였다. 클리닝 챔버가 기본 압력까지 배기되면 아르곤 가스를 주입하고 기판 홀더에 -800 V의 직류 전압을 인가하여 약 30분간 글로우 방전 청정을 실시하였다. 기판의 청정이 끝나면 아르곤 가스를 차단하고 코팅 챔버로 시편을 이송 후 코팅층 성분의 구성형태에 따라 Al과 Mg을 코팅하였다. Al-Mg 코팅층은 $3{\mu}m$의 두께를 기준으로 Mg wt.%의 비율을 5% ~ 90%까지 변화시키며 코팅하였다. 그리고 후속 공정으로 질소 분위기 $400^{\circ}C$에서 10분간 열처리를 하였다. Al-Mg 코팅층을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 표면에서는 Al-Mg 코팅층에 존재하는 Mg 함량이 높아질수록 grain의 크기가 증가하였고 단면에서는 열처리 전의 치밀한 구조에서 열처리 후에는 주상구조 혹은 grain 구조가 선명해지는 것을 볼 수 있었으며 글로우방전분광기로 Al과 Mg의 성분 비율변화를 확인할 수 있었다. 또한 Al-Mg가 코팅된 강판을 염수분무시험을 통해서 내부식 특성을 확인하였다. Al-Mg 코팅 강판의 염수분무시험 결과, Mg 함량이 낮은 Al-Mg 코팅층은 열처리 후 뚜렷한 내식성 향상을 보였으며 Mg 조성 변화에 따라 일정한 경향성을 보였다. 하지만 Mg 함량이 높은 Al-Mg 코팅층은 열처리 후 급격한 내식성 저하와 함께 시편간의 편자가 커지는 것을 확인 할 수 있었다. 최적의 내식성을 보이는 Mg의 조성을 확인하기 위해서는 향후 보다 변별력이 높은 평가가 결과가 필요하다고 판단되어진다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.43 no.6
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• pp.286-293
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• 2023

In this study, we investigated the microstructural evolution of Al-Mg-Zn aluminum alloy billet during homogenization treatment using OM, SEM, EDS and DSC. There were numerous phases found, such as; AlMgZn, AlMgFe, and AlMgZnSi phases, in the grain of the cast billet. After 6 hours homogenization treatment, Zn was mostly dissolved, whereas, Mg and Si were only partly dissolved. Accordingly, only AlMgFe and AlMgSi remained. After 18 hours, all of the leftover Mg and Si were dissolved, leaving only AlMgFe, which was also found after 24 hours. The results of the alloy design program, JMatPro showed that Mg dissloved more rapidly than Zn. According to the homogenization kinetic equation, Mg and Zn are completely dissolved within 1.9 and 3.5 hours, respectively.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.147-147
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• 2015

물리기상증착을 이용하여 알루미늄(Al)과 마그네슘(Mg)의 조성이 다른 2층 구조를 갖는 박막을 강판 위에 코팅한 후 열처리를 실시하여 박막의 미세구조 변화와 합금상을 관찰하였다. Al-Mg 코팅강판의 내부식성을 평가하여 Al-Mg 코팅층의 미세구조와 합금상 변화가 내부식 특성에 미치는 영향을 확인하였다. Al-Mg 박막의 조성은 Al 박막과 Mg 박막의 증착율과 두께 변화를 이용하여 조절하였다. 대기 중에서 350, 400, $450^{\circ}C$의 온도로 2, 3, 10분 동안 열처리를 실시하였다. Al-Mg 코팅 강판은 열처리를 실시하면 치밀한 구조로 변화하였으며 Al-Mg 코팅층 내부에 작을 알갱이 구조가 나타나는 것을 확인하였다. 열처리를 통해서 Al-Mg 합금상이 생성되었다. 합금상의 생성으로 Al-Mg 코팅강판의 내식성에도 영향을 미친 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.47 no.4
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• pp.186-191
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• 2014

Double layer films which consisted of aluminum(Al) and magnesium(Mg) have been prepared by e-beam deposition. The structure, alloy phase, and corrosion resistance of the prepared films were investigated before and after heat treatment. The first (bottom) layer fixed with Al, and the thickness ratio between Al and Mg layers has been changed from 1 : 1 to 5 : 1, respectively. Total thickness of Al-Mg film was fixed at $3{\mu}m$. The cold-rolled steel sheet was used as a substrate. Heat treatment was fulfilled in an nitrogen atmosphere at the temperature of $400^{\circ}C$ for 2, 3 and 10 min. Surface morphology of as-deposited Al-Mg film having Mg top layer showed plate-like structure. The morphology was not changed even after heat treatment. However, cross-sectional morphology of Al-Mg films was drastically changed after heat treatment, especially for the samples heat treated for 10 min. The morphology of as-deposited films showed columnar structure, while featureless structure of the films appeared after heat treatment. The x-ray diffraction data for as-deposited Al-Mg films showed only pure Al and Mg peaks. However, Al-Mg alloy peaks such as $Al_3Mg_2$ and $Al_{12}Mg_{17}$ appeared after heat treatment of the films. It is believed that the formation of Al-Mg alloy phase affected the structure change of Al-Mg film. It was found that the corrosion resistance of Al-Mg film was increased after heat treatment.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.384-384
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• 2013

본 연구에서는 e-beam 증착을 이용하여 Al, Mg 단일 금속으로 다층형 Al-Mg 코팅층을 제조하여 특성 분석 및 내식성을 평가하였다. Al-Mg 코팅층은 99.99%의 Al, 99.9%의 Mg grain을 사용하여 E-Beam 가열을 통해 냉연강판 위에 코팅하였다. 증발물질과 기판과의 거리는 48 cm이며, 기판은 세척을 실시한 후 진공 챔버에 장착하고 ~10-5 Torr 까지 진공배기를 실시하였다. 진공챔버가 기본 압력까지 배기되면 아르곤 가스를 주입하고 기판홀더에 800 V의 직류 전압을 인가하여 약 30분간 글로우 방전 청정을 실시하였다. 기판의 청정이 끝나면 아르곤 가스를 차단하고 코팅층의 구성형태에 따라 Al 또는 Mg을 코팅하였다. 다층형 Al-Mg 코팅층은 2층에서 최대 6층까지 제조하였으며 $3{\mu}m$의 두께를 기준으로 Al과 Mg 코팅층의 두께비가 각각 1:1 과 2:1이 되도록 코팅하였다. 6층 이상에서는 코팅층의 두께 제어가 쉽지 않기 때문에 층수는 6층으로 제한하였다.다층형 Al-Mg 코팅층을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, Al-Mg 코팅층간의 계면을 관찰할 수 있었다. 또한 글로우방전분광기로 Al-Mg 코팅층을 관찰한 결과, Al과 Mg 코팅층이 균일한 다층 구조를 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 다층의 Al-Mg가 코팅된 강판을 염수분무시험을 통해서 내부식 특성을 확인하였다. Al-Mg 코팅 강판의 염수분무시험 결과, Al-Mg 코팅층의 층수가 증가할 수록 내부식 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 현상은 Al-Mg 코팅층이 다층으로 형성되어 있어 부식 생성물을 효과적으로 차단하여 강판의 부식을 방지한 것으로 판단된다.