• 대한금속재료학회지
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• 제50권9호
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• pp.645-651
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• 2012

This study investigated changes in phase fraction caused by the addition of Mo, as well as the subsequent behaviour of N and its effect on the mechanical properties of welded 24Cr-N duplex stainless steel weld metals. Filler metal was produced by fixing the contents of Cr, Ni, N, and Mn while adjusting the Mo content to 1.4, 2.5, 3.5 wt%. The delta ferrite fraction increased as the Mo content increased. In contrast, the ${\gamma}$ fraction decreased and changed from a round to an acicular shape. Secondary austenite (${\gamma}^{\prime}$) was observed in all specimens in a refined form, but it decreased as the Mo content increased to the extent that it was nearly impossible to find any secondary austenite at 3.5 wt% Mo. Both tensile and yield strengths increased with the addition of Mo. In contrast, the highest value of ductility was observed at 1.41 wt% Mo. At all temperatures, impact energy absorption showed the lowest value at 3.5 wt% Mo, at which the amount of ${\delta}$-ferrite was greatest. There was no significant temperature dependence of the impact energy absorption values for any of the specimens. As the fraction of ${\gamma}$ phase decreased, the amount of N stacked in the ${\gamma}$ phase increased. Consequently, the stacking fault energy decreased, while the hardness of ${\gamma}$ increased.

• Current Photovoltaic Research
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• 제8권4호
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• pp.114-119
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• 2020

In this study, Mitigation of Potential-induced degradation (PID) for PERC solar cells using SiO2 Structure of ARC layer. The conventional PID test was conducted with a cell-level test based on the IEC-62804 test standard, but a copper PID test device was manufactured to increase the PID detection rate. The accelerated aging test was conducted by maintaining 96 hours with a potential difference of 1000 V at a temperature of 60℃. As a result, the PERC solar cell of SiO2-Free ARC structure decreased 22.11% compared to the initial efficiency, and the PERC solar cell of the Upper-SiO2 ARC structure decreased 30.78% of the initial efficiency and the PID reliability was not good. However, the PERC solar cell with the lower-SiO2 ARC structure reduced only 2.44%, effectively mitigating the degradation of PID. Na+ ions in the cover glass generate PID on the surface of the PERC solar cell. In order to prevent PID, the structure of SiNx and SiO2 thin films of the ARC layer is important. SiO2 thin film must be deposited on bottom of ARC layer and the surface of the PERC solar cell N-type emitter to prevent surface recombination and stacking fault defects of the PERC solar cell and mitigated PID degradation.

• 한국주조공학회지
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• 제41권6호
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• pp.505-515
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• 2021

일방향응고로 제조된 니켈기 초내열합금 CM247LC의 다양한 온도 및 응력조건에서 크리프 특성에 대해 고찰하였다. 열처리 후 일부 공정조직이 남아 있었으며 비교적 균일한 육면체의 γ'이 수지상 내부와 수지상간 영역에서 관찰되었다. 상대적 저온인 750℃의 고응력 크리프 영역에서는 1차 크리프 동안 많은 변형이 발생하였으나 고온으로 갈수록 3차 크리프 구간이 크리프 변형시간의 대부분을 차지함을 알 수 있었다. 저온 고응력에서는 부분 전위가 γ'으로 진입하며 적층결함을 γ'내에 생성시켰으며 초기 크리프 변형속도가 증가하는 부분이 있었으나 850℃ 이상의 온도에서는 γ' 내부에서 적층결함이 관찰되지 않았으며 이는 적층결함에너지의 온도의존성 때문인 것으로 판단된다. 고온이어서 확산속도가 빠른 950℃와 1000℃에서는 γ'의 래프팅이 관찰되었다. 온도가 좀 더 낮은 850℃에서는 변형기구가 응력에 따라 다르게 나타나서 상대적으로 크리프 시간이 긴 저응력에서만 래프팅이 관찰되었다.

• 열처리공학회지
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• 제6권4호
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• pp.237-242
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• 1993

The fatigue behaviors of mechanically alloyed Al-4Mg alloys dispersed with either $Al_2O_3$ or $MgAl_2O_4$ oxide particles were investigated. This study maily concerned with the role of coherency of dispersed particles with the matrix on the fatigue behavior of the alloys. The $MgAl_2O_4$ which has a spinel structure with the lattice parameter of exactly the twice of Al showed the habit relation with the matrix. The mechanically alloyed Al-4Mg alloys showed stable stress responses with fatigue cycles from start to failure regadless of strain amplitudes and of existence of dispersoids. The Al-4Mg alloy dispersed with $MgAl_2O_4$ showed not only the better static mechanical properties but also the better low cycle fatigue resistance than that with $Al_2O_3$, i.e., much higher plastic strain energy dissipated to failure, at low strain amplitude. However, this alloy showed inferior fatigue resistance to that dispersed with $Al_2O_3$ or that without dispersion at high strain amplitude. These results imply that $MgAl_2O_4$ may promote lowering the stacking fault energy of the alloy inherited from the coherency with the matrix so that dislocations shuttle back and forth on the same slip plane without cross slipping to other planes during fatigue at low strain amplitude resulting in long fatigue life.

• 한국재료학회지
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• 제23권7호
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• pp.385-391
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• 2013

The influence of Cu and Ni on the ductile-brittle transition behavior of metastable austenitic Fe-18Cr-10Mn-N alloys with N contents below 0.5 wt.% was investigated in terms of austenite stability and microstructure. All the metastable austenitic Fe-18Cr-10Mn-N alloys exhibited a ductile-brittle transition behavior by unusual low-temperature brittle fracture, irrespective of Cu and/or Ni addition, and deformation-induced martensitic transformation occasionally occurred during Charpy impact testing at lower temperatures due to reduced austenite stability resulting from insufficient N content. The formation of deformation-induced martensite substantially increased the ductile-brittle transition temperature(DBTT) by deteriorating low-temperature toughness because the martensite was more brittle than the parent austenite phase beyond the energy absorbed during transformation, and its volume fraction was too small. On the other hand, the Cu addition to the metastable austenitic Fe-18Cr-10Mn-N alloy increased DBTT because the presence of ${\delta}$-ferrite had a negative effect on low-temperature toughness. However, the combined addition of Cu and Ni to the metastable austenitic Fe-18Cr-10Mn-N alloy decreased DBTT, compared to the sole addtion of Ni or Cu. This could be explained by the fact that the combined addition of Cu and Ni largely enhanced austenite stability, and suppressed the formation of deformation-induced martensite and ${\delta}$-ferrite in conjunction with the beneficial effect of Cu which may increase stacking fault energy, so that it allows cross-slip to occur and thus reduces the planarity of the deformation mechanism.

• 한국재료학회지
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• 제11권4호
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• pp.278-282
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• 2001

사파이어($\alpha$-$Al_2$$O_3$) 단결정에 있어 basal slip (0001)1/3<1120>의 부분전위의 재결합거동을 알아보기 위해 prism plane (1120)의 사파이어 재료를 사용하여 4점 곡강도 시험을 행하였다. 이 굽힘시험은 온도 $1200^{\circ}C$~$1400^{\circ}C$에서 그리고 응력은 90MPa, 120MPa, 150MPa에서 행하여졌다 굽힘시험 동안 basal전위가 이동하기 위해 잠복기가 필요하였다. 실험온도 범위내에서 잠복기의 활성화에너지는 5.6-6.0eV이었으며, 이 잠복기는 자체-상승운동으로 분해된 부분전위들이 재결합하는데 필요한 시간인 것으로 추정되었다. 한편, 이 활성화에너지는 $Al_2$$O_3$에 있어 산소의 자체 확산을 위한 에너지 (대fir 6.3eV)와 거의 일치하였다. 이 결과를 통하여, 두 부분전위들의 재결합은 부분전위사이 적층결함으로 산소 자체확산에 의해 제어되는 것으로 여겨진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.596-601
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• 2020

SiC는 큰 밴드 갭 에너지를 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품소재로 활용이 가능한 재료이다. 따라서 국내 부존 규조토의 고부가가치 활용을 위해 정제 규조토로부터 합성한 β-SiC 분말의 열전물성에 대해 조사하였다. 정제한 규조토 중의 SiO₂ 성분을 카본블랙으로 환원 탄화 반응시켜 β-SiC 분말을 합성하고, 잔존하는 불순물(Fe, Ca 등)을 제거하기 위해서 산처리 공정을 행하였다. 분말의 성형체를 질소 분위기 2000℃에서 1~5시간 소결시켜 n형 SiC 반도체를 제작하였다. 소결시간이 길어짐에 따라 캐리어 농도의 증가 및 입자간의 연결성 향상에 의해 도전율이 향상되었다. 합성 및 산처리한 β-SiC 분말에 내재하는 억셉터형 불순물(Al 등)로 인한 캐리어 보상효과가 도전율 향상에 저해하는 요인으로 나타났다. 소결시간이 증가함에 따라 입자 및 결정 성장과 함께 적층 결함 밀도의 감소에 의해 Seebeck 계수의 절대값이 증가하였다. 본 연구에서의 열전 변환 효율을 반영하는 power factor는 상용 고순도 β-SiC 분말로 제작한 다공질 SiC 반도체에 비해 다소 작게 나타났지만, 산처리 공정을 정밀하게 제어하면 열전물성은 보다 향상될 것으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권4호
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• pp.127-134
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• 2015

AlN 단결정은 넓은 밴드갭(6.2 eV), 높은 열 전도도($285W/m{\cdot}K$), 높은 비저항(${\geq}10^{14}{\Omega}{\cdot}cm$), 그리고 높은 기계적 강도와 같은 장점들 때문에 차세대 반도체 적용을 위한 많은 흥미를 끈다. 벌크 AlN 단결정 또는 박막 템플릿(template)들은 주로 PVT(Physical vapor transport)법, 플럭스(flux)법, 용액 성장(solution growth)법, 그리고 증기 액상 증착(HVPE)법에 의해 성장된다. 단결정이 성장하는 동안에 발생하는 결함들 때문에 상업적으로 어려움을 갖게 된 이후로 결함들 분석을 통한 결정 품질 향상은 필수적이다. 격자결함 밀도(EPD)분석은 AlN 표면에 입자간 방위차와 결함이 존재하고 있는 것을 보여준다. 투과전자현미경(TEM)과 전자후방산란회절(EBSD)분석은 전체적인 결정 퀄리티와 다양한 결함의 종류들을 연구하는데 사용된다. 투과전자현미경(TEM)관찰로 AlN의 형태가 적층 결함, 전위, 이차상 등에 의해 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 또한 전자후방산란회절(EBSD)분석은 전위의 생성을 유도하는 성장 결함으로서 AlN의 zinc blende 폴리모프(polymorph)가 존재하고 있는 것을 나타내고 있었다.