• 한국주조공학회지
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• 제37권5호
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• pp.148-156
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• 2017

The effects of minor additives on the casting properties of AC4A aluminum alloys were investigated. Measurements of the cooling curve and microstructure observations were conducted to analyze the effects of Ti-B and Sr minor elements during the solidification process. A fine grain size and an increase in the crystallization temperature for the ${\alpha}-Al$ solution were evident after the addition of 0.1wt% Al-5%Ti-1%B additive. The modification effect of the eutectic $Mg_2Si$ phase with the addition of 0.05% Al-10%Sr additive was prominent. A fine eutectic $Mg_2Si$ phase and a decrease in the growth temperature of the eutectic $Mg_2Si$ phase were evident. Fluidity, shrinkage and solidification-cracking tests were conducted to evaluate the castability of the alloy. The combined addition of Al-5%Ti-1%B and Al-10%Sr additives showed the maximum filling length owing to the effect of the fine ${\alpha}-Al$ grains. The macro-shrinkage ratio increased, while the micro-shrinkage ratio decreased with the combined addition of Al-5%Ti-1%B and Al-10%Sr additives. The macro-shrinkage ratio was nearly identical, while the micro-shrinkage ratio increased with the addition of the Al-10%Sr additive. The tendency of the occurrence of solidification cracking decreased owing to the effect of the fine ${\alpha}-Al$ grains and the modification of the $Mg_2Si$ phase with the combined addition of Al-5%Ti-1%B and Al-10%Sr additives.

• 한국세라믹학회지
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• 제26권3호
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• pp.416-422
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• 1989

The particle size of synthesized SiC powders was decreased with increasing carbon content when the mixture of carbon and silica was carbonized at 1, 45$0^{\circ}C$ after hydrolysis of the mixture with the ranges of 3.1 to 3.5 in the mole ratio of Carbon/Alkoxide. The reacted fraction of $\beta$-SiC nearly had nothing to do with the mole ratio of Carbon/Alkoxide. When the reaction was made by adding 0.5wt% additives in the composition of 3.1 in the mole ratio of carbon/alkoxide, the additives decreased the yield of $\beta$-SiC and its sequence was Ba2O3>B>Fe>Al>Al2O3>Si. The effect of additives promoted the transformation of $\beta$-SiC to $\alpha$-SiC form and shwoed the increasing tendency of lattice constant. The two colors of $\beta$-SiC powder came out : one was the black grey with addition of Al, Al2O3 and B the other the light grey with addition of Fe, B2O3 and Si.

• 한국주조공학회지
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• 제38권6호
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• pp.121-131
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• 2018

The effect of additives on the castability of the AC2BS aluminum alloy, which contains 35% recycled scrap, was investigated. For the wide utilization of the recycled scrap AC2BS aluminum alloy, the research results were compared to those with the AC2B virgin alloy, which is typical Al-Si-Cu alloy system. It was confirmed that the addition of Al-5%Ti-1%B increased the ${\alpha}$-Al nucleation temperature during solidification and decreased the grain size through cooling curve and microstructural observations of the recycled alloy. It was also found that an addition of Al-10%Sr decreased the eutectic Si growth temperature during the solidification process and modified the shape of the eutectic Si of the recycled alloy. The characteristics of fluidity, shrinkage and solidification crack strength were evaluated. For the AC2BS aluminum alloy containing 35% recycled scrap, both ${\alpha}$-Al grain refinement due to Ti-B and eutectic Si modifications due to Sr contributed to the improvement of the fluidity. The macro- shrinkage ratio increased with additions of both Al-10%Sr and Al-5%Ti-1%B and the micro-shrinkage ratio increased with the addition of Al-10%Sr but decreased with the addition of Al-5%Ti-1%B. The casting characteristics of TiB and Sr-treated AC2BS aluminum alloy containing 35% recycled scrap are similar to those of AC2B virgin alloy. The improvement of the solidification crack strength of the AC2BS aluminum alloy was possible by the reduction of the grain boundary the stress concentration through the enhancement by both ${\bullet}{\cdot}$-Al refinement and eutectic Si modification. More extensive use of the AC2BS aluminum alloy containing 35% recycled scrap can be expected in the future.

• 한국재료학회지
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• 제10권2호
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• pp.117-123
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• 2000

본 연구에서는 반응고 Al합금을 얻기 위해서 3상 2극의 전자교반장치를 이용하였으며, 주입온도와 주입전압을 변화시켜 Al합금의 초정입자크기, aspect ratio, 표준편차, 경도 및 공정 Si 입자의 크기 및 형상 변화를 조사하였다. 같은 주입온도에서는 주입전압이 증가함에 따라 aspect ratio, 표준편차 및 초정입자의 크기는 감소되었다. 전자교반식 수평연속주조방법에 의한 Al 합금의 최적제조 조건은 주입전압 220V, 주입온도 68$0^{\circ}C$이었으며, 이 조건에서 초정입자의 크기는 54$\mu\textrm{m}$이었고, aspect ratio는 1.56이었으며 그 표준편차는 0.4이었다. 그리고 공정 Si의 크기는 0.5$\mu\textrm{m}$이었으며 제조된 Al합금의 경도는 72.1 Hv를 나타내었다. 본 연구를 위해 제작된 3상 2극 전자교반장치에 의해서 매우 낮은 aspect ratio 및 표준편자를 갖는 반응고 A356 Al합금을 제조할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.143-143
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• 2017

CrAlN 코팅은 높은 경도, 낮은 표면 조도 등의 상온에서의 우수한 기계적 특성 이외에 고온에서 안정한 합금상의 형성으로 인하여 우수한 내산화성 및 내열성을 보유하여 공구 코팅으로의 적용 가능성이 크다. 그러나 최근 공구사용 환경의 가혹화로 인하여 코팅의 내마모성 및 내열성 등의 물성 향상을 통한 공구의 수명 향상이 필요시 되고 있으며, 다양한 코팅 물질을 활용하여 다층 코팅을 합성함으로써 난삭재용 공구 코팅의 물성을 높이는 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 CrAlN 코팅과 WC-Co 6wt.% 모재 사이에 CrZrN, CrN, CrN/CrZrSiN 등의 중간층을 합성하여 CrAlN 코팅의 상온 및 고온 특성을 향상시키는 연구가 진행되었다. 합성된 코팅의 구조 및 물성을 분석하기 위해 field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), nano-indentation, atomic force microscopy(AFM) 및 ball-on-disk wear tester를 사용하였다. 코팅의 고온 특성을 확인하기 위해 코팅을 furnace에 넣어 공기중에서 30분 동안 annealing 한 후에 nano-indentation을 사용하여 경도를 측정하였고, $500^{\circ}C$ annealing 코팅의 표면 조도 분석 및 $500^{\circ}C$에서 마찰마모시험을 실시하였다. CrAlN 코팅의 상온 특성을 분석한 결과, 모든 코팅의 경도(35.5-36.2 GPa)와 탄성계수(424.3-429.2 GPa)는 중간층의 종류에 상관없이 비슷한 값을 보인 것으로 확인됐다. 그러나, CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅의 마찰계수는 0.33로 CrZrN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅의 마찰계수(0.41)에 비해 향상된 값 보였으며, 코팅의 마모율 및 마모폭도 비슷한 경향을 보인 것으로 보아 코팅의 내마모성이 향상된 것으로 판단된다. 이것은 중간층의 H/E ratio가 코팅의 내마모성에 미치는 영향에 의한 결과로 사료된다. H/E ratio는 파단시의 최대 탄성 변형율로써, 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배에 따라 코팅 내의 응력의 완화 정도가 변하게 된다. WC 모재 (H/E=0.040)와 CrAlN 코팅(H/E=0.089) 사이에서 CrN, CrZrSiN 중간층의 H/E ratio는 각각 0.076, 0.083 으로 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배가 점차 증가함을 확인 할 수 있었고, 일정 응력이 지속적으로 가해지면서 진행되는 마모시험중에 CrN과 CrZrSiN 중간층이 WC와 CrAlN 코팅 사이에서 코팅 내부의 응력구배를 완화시키는 역할을 함으로써 CrAlN 코팅의 내마모성이 향상된 것으로 판단된다. 내열성 시험 결과, CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 코팅은 $1,000^{\circ}C$까지 약 28GPa의 높은 경도를 유지한 것으로 확인 되었다. $500^{\circ}C$ annealing 후 진행된 표면 조도와 마모시험 결과, 모든 코팅의 조도 값 및 마찰계수는 상온 값에 비해 증가하였으며 CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅의 변화량이 가장 낮은 값을 보였다. 이는 CrZrSiN 중간층 내에 존재하는 $SiN_x$ 비정질상이 고온 annealing시에 산소 차폐막 역할을 하여, 코팅내의 잔류 산소에 의한 산화작용을 효과적으로 방지함으로써 코팅의 고온 특성이 향상된 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제26권2호
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• pp.138-144
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• 2015

Co가 첨가된 SAPO-34 촉매(CoAPSO-34)상의 DTO 반응에서 촉매의 수명 향상에 미치는 Co/Al 및 Si/Al 몰 비의 영향을 연구했다. 제조된 CoAPSO-34 촉매들의 특성은 XRD, SEM, $^{29}Si$ MAS NMR 및 $NH_3$-TPD 기법에 의해 확인했다. 먼저 Co/Al 몰 비를 변화시키며 제조한 CoAPSO-34 촉매들의 수명은 SAPO-34와 비교하여 향상된 것으로 나타났으며, 가장 높은 수명을 갖는 촉매의 Co/Al 몰 비는 0.0025로 나타났다. Co/Al 몰 비를 0.0025로 고정하고 Si/Al 몰 비를 0.05에서 0.20으로 증가시킴에 따라 총 산점량은 0.432에서 1.111 mmol/g까지 증가하였다. 그러나 총 산점량이 너무 큰 촉매들은 둥지 내 다환 방향족 화합물들의 급속한 축척으로 인한 기공 막힘으로 빠르게 비활성화되었다. 따라서 0.1의 적절한 Si/Al 몰 비를 갖는 CoAPSO-34 촉매가 수명이 가장 우수한 것으로 나타났으며, SAPO-34 촉매의 수명과 비교하여 약 87% 향상되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권2호
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• pp.123-130
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• 1993

Dispersed type Al2O3-SiC composite powders were synthesized from Al-isopropoxide (Al(i-OC3H7)3) and Si(OC2H5)4 precursors by hydrolysis of mixed alkoxides and carbothermal reaction method. The characteristics of the synthesized (dispersed type) Al2O3-SiC composite powders were investigated using XRD, SEM, TEM, BET and particle size analyzer. Carbothermal reaction to produce Al2O3-SiC composite was completed in 10h at 135$0^{\circ}C$ on 3~4㎤/s (0.21~0.28cm/s) of H2 flow rate and about 1/1 of carbon/oxides(=SiO2＋Al2O3) molar ratio. The synthesized powders were observed to have the mean particle size range of 0.4~1.26${\mu}{\textrm}{m}$ and showed finer particle size with increasing SiC content.

• 한국주조공학회지
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• 제25권3호
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• pp.128-133
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• 2005

The effects of Mn and Cr on the crystallization behaviors of Fe-bearing intennetallics in A356 alloy were studied. Coarse and acicular ${\beta}-Al_{5}$FeSi phase in A356-0.20wt.%Fe alloy was modified into small ${\alpha}$-Al(Fe,Mn)Si and ${\alpha}$-Al(Fe,Cr)Si phases in response to Mn and Cr addition, respectively. Increasing of Mn addition amount elevates the crystallizing temperature of ${\alpha}$-Al(Fe,Mn)Si and the Mn/Fe ratio in the ${\alpha}$-Al(Fe,Mn)Si. Cr is more effective to modify ${\beta}-Al_{5}$FeSi in comparison with Mn. ${\alpha}$-Al(Fe,Mn)Si phase had BCC/SC dual structure.

• 공업화학
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• 제16권6호
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• pp.857-864
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• 2005

탈알루미늄 및 알칼리/알칼리토금속 양이온으로 치환한 Y형 및 ZSM-5 제올라이트 촉매를 제조하였다. 전처리 후 Y형 및 ZSM-5 제올라이트의 Si/Al비는 증가하였고, bulk보다는 표면에서의 Si/Al비가 더 큰 것을 알 수 있었다. 전처리에 의해 제조된 Y형 및 ZSM-5 제올라이트의 골격구조 파괴는 주로 탈알루미늄 처리과정에서 Al 이온의 탈리에 의한 것이며, framework이 감소하고 non-framework이 증가하였다. 이러한 현상은 스팀처리 시간이 많아질수록 증가하였고, 양이온으로 치환함에 따라 더욱 심화되었음을 알 수 있었다. NO-TPD 실험결과, 전처리된 Y형 및 ZSM-5 제올라이트는 탈착봉우리가 저온으로 이동하였다. 또한 스팀처리 시간이 많은 촉매물질일수록 탈착온도가 더 낮은 온도로 이동하였다. 촉매의 활성은 치환된 양이온, Si/Al 함량비 및 탈알루미늄으로 변화된 골격구조에서 framework과 non-framework의 비율에 의존하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권4호
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• pp.626-631
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• 1997

하동고령토($Al_2O_3-SiC-C$)를 출발원료로하여 AlSiCa내화재 원료를 합성하였다. 하동고령토와 탄소분말을 혼합하여 수소분위기하에서 반응시킨결과, $1300^{\circ}C$에서$Al_2O_3-SiC-C$ 복합체가 힙성되기 시작하여$1400^{\circ}C$에서 완전 합성되었고, $SiO_2$에 대한 최적carbon량은 mole비로 1:4이었다. 합성시 알루미나 용기에 탄소분말을 충전시키지 않을 때는 미합성부분이 없이 밝은 녹색을 띈 $\beta$-SiC(cubic form) 를 형성함을 확인하였다.