• 한국재료학회지
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• 제30권9호
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• pp.465-473
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• 2020

For surface hardening of a continuous casting mold component, a fundamental metallurgical investigation on dissimilar laser clads (Cu-NiCrBSi) is performed. In particular, variation behavior of microstructures and mechanical properties (hardness and wear resistance) of dissimilar clads during long-term service is clarified by performing high-temperature post-clad heat treatment (temperature range: 500 ~ 1,000 ℃ and isothermal holding time: 20 ~ 500 min). The microstructures of clad metals (as-clads) consist of fine dendrite morphologies and severe microsegregations of the alloying elements (Cr and Si); substrate material (Cu) is clearly confirmed. During the post-clad heat treatment, the microsegregations are totally homogenized, and secondary phases (Cr-based borides and carbides) precipitated during the short-term heat treatment are also almost dissolved, especially at the heat treatment conditions of 950 ℃ for 500 min. Owing to these microstructural homogenization behaviors, an opposite tendency of the surface mechanical properties can be confirmed. In other words, the wear resistance (wear rate) improves from 4.1 × 10^-2 ㎣/Nm (as-clad condition) to 1.4 × 10^-2 ㎣/Nm (heat-treated at 950 ℃ for 500 min), whereas the hardness decreases from 453 HV (as-clad condition) to 142 HV (heat-treated at 950 ℃ for 500 min).

• 한국재료학회지
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• 제18권8호
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• pp.422-426
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• 2008

The effects of an addition of $ZrO_2$ on the microstructure and electrical properties of MgO films as a protective layer for AC plasma display panels were investigated. MgO + a 200 ppm $ZrO_2$ protective layer prepared by e-beam evaporation exhibited a secondary electron emission coefficient ($\gamma$) that was improved by 21% compared to that of a pure MgO protective layer. The relative density and Vickers hardness increased with a further addition of $ZrO_2$. These results suggest that the discharge properties and optical properties of MgO protective layers are closely related to the relative density and Vickers hardness. The good optical and electrical properties of $\gamma$, at 0.080, a grain size of $19\;{\mu}m$ and an optical transmittance of 91.93 % were obtained for the MgO + 200 ppm $ZrO_2$ protective layer sintered at $1700^{\circ}C$ for 5 hrs.

• 한국분말재료학회지
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• 제19권3호
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• pp.210-214
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• 2012

Mass production-capable $Li_2MnSiO_4$ powder was synthesized for use as cathode material in state-of-the-art lithium-ion batteries. These batteries are main powder sources for high tech-end digital electronic equipments and electric vehicles in the near future and they must possess high specific capacity and durable charge-discharge characteristics. Amorphous silicone was quite superior to crystalline one as starting material to fabricate silicone oxide with high reactivity between precursors of sol-gel type reaction intermediates. The amorphous silicone starting material also has beneficial effect of efficiently controlling secondary phases, most notably $Li_xSiO_x$. Lastly, carbon was coated on $Li_2MnSiO_4$ powders by using sucrose to afford some improved electrical conductivity. The carbon-coated $Li_2MnSiO_4$ cathode material was further characterized using SEM, XRD, and galvanostatic charge/discharge test method for morphological and electrochemical examinations. Coin cell was subject to 1.5-4.8 V at C/20, where 74 mAh/g was observed during primary discharge cycle.

• 한국재료학회지
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• 제1권2호
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• pp.99-104
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• 1991

Ta-silicide의 게이트 전극 및 비트라인(bit line)으로의 사용가능성을 알아보기 위하여 As, P, $BF_2$가 $5{\times}10^15cm^-2$의 농도로 이온주입된 다결정 실리콘에 탄탈륨을 스퍼터링으로 증착한 후 급속 열처리로 Ta-silicide를 형성하였다. 형성된 Ta-silicide의 특성은 4-탐침법, X-rayghlwjf, SEM 단면사진과 ${\alpha}$-step으로 조사하였으며, 불순물들의 거동은 Secondary Ion Mass Spectroscopy(SIMS)로 알아보았다. $TaSi_2$의 형성은 $800^{\circ}C$에서 시작하며 $1000^{\circ}C$ 이상에서 완료됨을 알았다. 형성된 $TaSi_2$층으로 out-diffusion 하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권6호
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• pp.659-662
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• 2012

Yttrium (Y) and niobium (Nb) doped spherical $Li_4Ti_5O_{12}$ were synthesized to improve the energy density and electrochemical properties of anode material. The synthesized crystal was $Li_4Ti_5O_{12}$, the particle size was less than $1{\mu}m$ and the morphology was spherical and well dispersed. The Y and Nb optimal doping amounts were 1 mol% and 0.5 mol%, respectively. The initial capacity of the dopant discharge and charge capacity were respectively 149mAh/g and 143 mAh/g and were significantly improved compared to the undoped condition at 129 mAh/g. Also, the capacity retention of 0.2 C/5 C was 74% for each was improved to 94% and 89%. It was consequently found that Y and Nb doping into the $Li_4Ti_5O_{12}$ matrix reduces the polarization and resistance of the solid electrolyte interface (SEI) layer during the electrochemical reaction.

• 자원리싸이클링
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• 제23권4호
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• pp.69-74
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• 2014

심해저 망간단괴를 용융환원 제련시 발생된 슬래그에 규사와 cokes를 일정량 배합하여 아크로에서 재용융하여 Fe-Si-Mn 합금철을 제조하는 과정에서 발생하는 2차 슬래그는 아직 특정 용도가 개발되지 않은 폐슬래그로 취급되는데, 이 폐슬래그의 재활용 방안에 대하여 요업 원료로의 활용가능성과 건설재료로의 활용가능성을 검토하였다. 망간단괴 폐슬래그를 포틀랜드시멘트, 캐스타블내화물과 같은 요업원료로 사용하는 것은 조성 차이가 많아서 직접적인 활용이 곤란하고, 다른 활용방법으로서 폐슬래그를 도로 노반재나 성토재 및 복토재 등과 같은 건설재료로 활용하는 것이 무난하다고 판단된다. 도로 건설재료로 사용시 혹시 있을지도 모를 토양 오염에 대비하여 유해물질들에 대한 용출시험을 KS 기준에 따라 수행한 결과 폐슬래그의 무해성을 확인할 수 있었다. 따라서, 망간단괴 폐슬래그를 도로 성토재나 노반재와 같은 건설재료로 활용하는 방안을 제안코자 한다.

• 한국분말재료학회지
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• 제26권3호
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• pp.237-242
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• 2019

In this study, ultrasonic spray pyrolysis combined with salt-assisted decomposition, a process that adds sodium nitrate ($NaNO_3$) into a titanium precursor solution, is used to synthesize nanosized titanium dioxide ($TiO_2$) particles. The added $NaNO_3$ prevents the agglomeration of the primary nanoparticles in the pyrolysis process. The nanoparticles are obtained after a washing process, removing $NaNO_3$ and NaF from the secondary particles, which consist of the salts and $TiO_2$ nanoparticles. The effects of pyrolysis temperature on the size, crystallographic characteristics, and bandgap energy of the synthesized nanoparticles are systematically investigated. The synthesized $TiO_2$ nanoparticles have a size of approximately 2-10 nm a bandgap energy of 3.1-3.25 eV, depending on the synthetic temperature. These differences in properties affect the photocatalytic activities of the synthesized $TiO_2$ nanoparticles.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권3호
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• pp.262-267
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• 2010

$LiNi_{1-x}Mg_xO_2$(x=0, 0.025, 0.05, 0.075, 0.1) samples were synthesized by the solid-state reaction method. The crystal structure was analyzed by X-ray powder diffraction and Rietveld refinement. $LiNi_{1-x}Mg_xO_2$samples give single phases of hexagonal layered structures with a space group of R-3m. The calculated cation-anion distances and angles from the Rietveld refinement were changed with Mg contents in $LiNi_{1-x}Mg_xO_2$. The thicknesses of $NiO_2$ slabs were increased and the distances between the $NiO_2$ slabs were decreased with the increase in Mg contents in the samples. The electrical conductivities of sintered $LiNi_{1-x}Mg_xO_2$ samples were around $10^{-2}$ S/cm at room temperature. The electrochemical performances of $LiNi_{1-x}Mg_xO_2$were evaluated by coin cell test. Compared to $LiNiO_2$, $LiNi_{0.95}Mg_{0.05}O_2$ exhibited improved high-rate capability and cyclability due to the well-ordered layered structure by doping of Mg ion.

• 자원리싸이클링
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• 제33권4호
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• pp.29-35
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• 2024

폐촉매 등 폐자원에 대한 재활용은 대부분 제련 공정을 통해 금속 성분을 침출 및 추출하는 과정이며 금속 성분은 황산염, 질산염과 같은 염 형태로 회수된다. 회수된 염에 대한 하소를 통해 염은 산화물로 변화하며 산화물은 환원 과정을 거쳐 금속 혹은 세라믹 소재가 된다. 산화물 환원 과정에서 사용되는 환원제는 수소, 탄소 등이 있으며 환원을 통해 금속 분말이 얻어지게 되는데 재활용된 원소가 전이 금속이고 탄소를 환원제로 사용하는 경우 탄화물 합성이 가능하다. 전이 금속 탄화물의 경우 세라믹 물질임에도 불구하고 금속 결합으로 인해 전도성이 우수한 것으로 알려져 있으며 최근 이차원 전이 금속 탄화물인 맥신(MXene)은 전기 전도성뿐 아니라 넓은 표면적이라는 구조적 특징으로 인해 전자파 차폐, 이차전지 전극, 수 처리용 소재로 주목받고 있다. 본 연구에서는 폐자원으로부터 고부가가치 맥신 소재를 합성하기 위한 공정을 개발하고자 하였으며 결과적으로 폐자원을 원료로 합성된 맥신의 특성을 평가하여 폐자원의 맥신 원료 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제38권5호
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• pp.103-110
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• 2018

코발트기 주조용 초내열합금 X45를 이용하여 다양한 형태의 열처리에 따른 미세조직과 기계적 특성의 변화에 대하여 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 합금의 응고 시 결정립계와 수지상간 경계를 따라 Cr이 다량 함유된 조대한 $M_{23}C_6$ 탄화물과 W과 Co의 함량이 높은 $M_6C$ 탄화물이 형성되어 있었고, $1274^{\circ}C$에서 용체화 처리하면 대부분의 탄화물이 용해되었다. $1150^{\circ}C$에서의 용체화 처리 동안 일부 결정립계 탄화물이 용해되지만 공정탄화물 근처에서 새로운 탄화물의 석출이 일어났다. $927^{\circ}C$와 $982^{\circ}C$에서 시효처리만 했을 때 용체화 처리 후 시효처리 한 시편 보다 공정 탄화물 근처에서 석출되는 탄화물의 양이 많았고, 크기가 작았다. 2) $1150^{\circ}C$에서 용체화 처리한 후 시효처리 하면 경도의 증가가 뚜렷하지 않으며, $927^{\circ}C$와 $982^{\circ}C$에서 시효처리만 했을 때 다량의 매우 미세한 탄화물의 석출에 의하여 경도의 증가 폭이 더 컸다. 상온 항복강도는 $927^{\circ}C$에서 시효처리 했을 때 가장 컸지만 인장강도와 연신율은 $982^{\circ}C$에서 12시간 시효처리 했을 때 가장 컸다. 고온 크리프 특성은 $982^{\circ}C$에서 12시간 시효처리 했을 때 가장 우수하였다. 3) 장시간 고온 노출 되는 동안 탄화물의 석출과 성장이 일어났고, 8000시간 고온에서 노출시킨 시편에서는 수지상 중심부에도 탄화물이 석출되어 크리프 파단 수명이 증가하였다.