• Carbon letters
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• 제4권1호
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• pp.24-30
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• 2003

In this study, densified 4D carbon/carbon composites were made from carbon fiber and coal tar pitch through the process of pressure impregnation and carbonization and then followed by carbonization and graphitization. To improve the oxidative resistance of the prepared carbon/carbon composites, the surface of carbon/carbon composites was coated on SiC by the pack cementation method. The SiC coated layer was created by depending on the constitution of pack powder, and reaction time of pack-cementation. The morpology of crystalline and texture of these SiC coated carbon/carbon composites were investigated by XRD, SEM/EDS observation. So the coating mechanism of pack-cementation process was proposed. The oxidative res istance were observed through the air oxidation test, and then the optimal condition of pack cementation was found by them. Besides, the oxidative mechanism of SiC formed was proposed through the observation of SiC coated surface, which was undergone by oxidation test.

• Carbon letters
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• 제2권1호
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• pp.27-36
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• 2001

The pack-cementation process is the method which is formed SiC coating layer to improve weak oxidation properties of CFRCs (carbon fiber-reinforced carbons). This method develops the anti-oxidation coating layer having no dimensional changes and good wetting properties. In this study to improve the oxidative resistance of the prepared 4D CFRCs, the surface of CFRCs is coated by SiC using pack cementation method. The mechanical properties of SiC-coated 4D CFRCs are measured by the 3-point bending test, and their ablation properties are investigated by the arc torch plasma test. From the results, it is found that both mechanical and ablation properties of SiC-coated 4D CFRCs are much better than bare CFRCs.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2000년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.13-14
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• 2000

• Composites Research
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• 제13권2호
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• pp.22-29
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• 2000

탄소/탄소 복합재는 고온에서의 우수한 물성에도 불구하고, 산화에 대한 취약한 성질로 인하여 많은 분야에서 사용에 제약을 받고 있다. 그러므로 탄소/탄소 복합재의 산화안정성을 향상시키기 위해서 수많은 연구가 수행되어지고 있다. 본 연구에서는 고온에서 보다 개선된 물성과 높은 산화안정성을 부여하고, 타 도포물질과 비교해서 낮은 열팽창계수의 차이를 보이는 탄화규소를 Pack-Cementation 방법으로 4방향성 탄소/탄소 복합재에 도포하였다. 제작된 탄화규소로 도포된 탄소/탄소 복합재는 광학현미경의 관찰을 통하여 도포기구를 추정하였으며, 산화시험을 통하여 개선된 산화안정성을 조사하였다. 그리고 여러 시험을 종합 ·분석하여 도포공정의 최적의 반응조건을 연구하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.19.1-19.1
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• 2009

Open-cell Ni-Cr and Ni-Cr-Al(with gamma/gamma prime microstructure typical of Bi-base super alloys) foams are manufactured by pack-cementation at $1000{\boxplus}$degrees C, followed by homogenization at $1200{\boxplus}C$. The resulting alloyed foams retain the low relative densities (less than 3.5 wt.%). The oxidation behavior of Ni-Cr foams turns out to be identical to that of bulk Ni-Cr alloys, after taking into account the foam's higher surface area. The room-temperature compressive behavior of the Ni-Cr and Ni-Cr-Al is compared to model predictions. Additionally, the foam creep behavior, measured between 680 and $825{\boxplus}C$ in the stress range of 0.1-0.3 MPa, compared to two analytical models, namely strut compression and strut bending as high-temperature deformation modes.

• 한국표면공학회지
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• 제39권4호
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• pp.173-178
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• 2006

Incoloy alloy 909 is an Fe-Ni-Co based superalloy that is attractive for gas turbine engine applications. The absence of chromium, however, makes the alloy more susceptible to oxidation in high temperature. To improve the oxidation resistance aluminizing was performed by high activity low temperature pack cementation process. Aluminizing condition was examined with different times and temperatures. Optimum aluminizing conditions were at the temperature of $552^{\circ}C$ for 20 hrs. In the optimized condition, the thickness of the aluminized layer was about $20{\mu}m$. Also, the aluminized layer made the alloy to increase the resistance to the corrosion.

• 열처리공학회지
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• 제8권2호
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• pp.127-136
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• 1995

The simultaneous addition of Al and Cr to the surface of Ni-and Fe-base alloy provides enhanced resistance to oxidation and corrosion in high temperatures. However, because of the large differences in thermodynamic stabilities of the volatile halides of Al and Cr, the codeposition of Al and Cr by halideactivated pack cementation is only possible for very specific, limited combinations of conditions. In this study, the experiments on the combinations of various metallic source powders and activators were conducted in order to obtain codeposition layers of Al and Cr on Ni with adequate composition by pack cementation. When Cr-Al masteralloy was used as a source powder, it was not easy to control Al and Cr content sensitively in the coating layers. On the other hand, when pure Cr and Al powder was used, ${\beta}$-NiAl layer containing about 20wt % Cr was obtained.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.134-134
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• 2016

CMC(Ceramic Matrix Composites)는 $1500^{\circ}C$ 이상의 고온에서 내열성, 내산화성, 내식성이 우수하여, 초음속 비행체, 가스터빈 엔진 및 원자로용 초고온 부품 등에 수요가 증가하고 있다. 하지만 이러한 특성은 비산소 환경에 국한되는 것으로 약 $400^{\circ}C$ 이상의 산화 분위기에는 탄소섬유가 산화되는 문제로 인하여 적용의 한계를 가지고 있다. 따라서 CMC의 적용범위 확대를 위하여 내산화 코팅으로 CMC의 초고온 산화특성을 개선하는 것이 필수적이며, 장시간 초고온 산화환경 분위기에서 사용되기 위하여 안정적인 코팅기술이 최근 기술개발의 핵심현안으로 부각되고 있다. 본 연구에서는 pack cementation 공정을 이용하여 내산화성이 우수한 SiC 코팅층을 제조하였다. Pack cementation 공정에 사용된 코팅 분말은 57wt.% SiC, 30wt.% Si, 3wt.% B, 10wt.% Al2O3의 비율로 혼합된 것이다. 실험은 3D 직조된 CMC 모재를 혼합분말 내에 침적한 후, Ar 분위기에서 $1600^{\circ}C$, 4~12시간 반응시켜 수 마이크론 두께의 SiC 코팅층을 형성하였다. 더 우수한 산화 특성을 부여하기 위하여 pack 처리된 CMC 표면에 초고온 세라믹인 TaC 소재를 진공플라즈마 코팅 공정으로 적층시켰다. 제조된 코팅층을 SEM, XRD를 이용하여 미세구조 및 결정구조를 분석하였으며, pack cementation에 따른 내산화 특성을 비교 분석하고자 $2000^{\circ}C$에서 산화 실험을 진행하였다. 산화 실험 이후 미세구조 및 결정구조 분석으로 산화거동을 규명하고자 하였다.

• 열처리공학회지
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• 제8권1호
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• pp.3-11
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• 1995

A theoretical model which combines gaseous transport and solid state diffusion was used to study aluminide coating process by pack cementation. The aluminide coatings were applied in the high activity pack containing $NH_4Cl$ activator with Ni substrate under argon atmosphere. On the basis of the process conditions, the suggested model allows the surface composition, the growth rate of coating layers and the aluminium concentration profiles in coatings to be calculated. In the case of $NH_4Cl$ activator, careful consideration was required in the analysis, because activator contains nitrogen and hydrogen as well as halogen element to activate the pack. A good agreement is obtained between the theoretical predictions and the experimental results.

• 분석과학
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• 제6권2호
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• pp.167-180
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• 1993

Pack cementation법을 이용하여 한국과학기술연구원에서 개발한 세계 최강의 고운 단조용 초내열합금인 KM 1557에 내산화성이 우수한 알루미나이드 코팅층 제조시 코팅처리 변수들이 코팅층의 형성과정에 미치는 영향을 연구하였다. 알루미나이드 코팅처리는 pure 알루미늄 분말을 사용한 high-activity process와 Codep 합금분말을 사용한 low-activity process로 나누어 실시하였다. High-activity process의 경우 활성제의 종류와 첨가량 및 알루미늄의 첨가량에 따라 알루미늄의 증착속도와 알루미나이드 코팅층의 형성속도 및 단면조직은 큰 영향을 받는다. Low-activity process의 경우 알루미늄의 증착속도와 알루미나이드 코팅층의 형성속도 및 단면조직은 활성제의 종류에 전혀 영향을 받지 않으며 단조 활성제의 첨가량에 영향을 받는다. 그러나 활성제의 종류에 따라 코팅층의 표면조직의 결정립 크기가 달라진다. 알루미늄의 활동도에 관계없이 알루미늄의 증착속도는 시간의 평방근에 비례하며, 활성제의 종류에 따라 parabolic rate constants인 $K_p$값이 달라진다. High-activity process의 경우 알루미늄 증착에 필요한 활성화에너지는 활성제의 종류에 따라 달라지나, low-activity process의 경우 활성제의 종류에 관계없이 알루미늄의 증착에 필요한 활성화에너지는 약 12~14 Kcal/mole 정도의 값이 된다.