비금속 재질상의 금속화 (metallizing) 에 관한 연구

조종수,한상목,최상흘 대한금속재료학회(대한금속학회) 1970 대한금속·재료학회지 Vol.8 No.2

본 연구는 전기의 부도체인 플라스틱 및 유리와 같은 비금속 재질 표면에 금속을 피복하여 비금속 재질의 여러 성질을 향상시키는 것을 목적으로 하였다. 비금속 재질은 전기도금이 불가능함으로 화학도금 방법을 택하였으며 우선 재료는 PS 수지와 유리표면에 니켈 및 동의 금속화를 시도하였다. 각 재질에 대한 금속화의 최적조건과 온도, pH 및 농도에 의한 영향 등을 고찰하고 피복층 계면조직에 대한 현미경 관찰 등을 주로 하였다.

국산 APT 로부터 금속텅그스텐분말의 환원에 관한 고찰 (2) : 입도분포에 관하여 On the Particle size distribution of the reduced tungsten powder

박원구 대한금속재료학회(대한금속학회) 1973 대한금속·재료학회지 Vol.11 No.3

APT와 WO₃의 환원조건이 생성된 금속텅그스텐 분말의 입도에 미치는 영향을 밝히고저 환원온도, 수소유량, 수소중의 수분함량 및 장입량의 변화에 따른 입도변화를 조사하였다. 입도분포는 침강법에 의해 측정하였고, 분말의 형태와 입도는 전자현미경으로 관찰하였다. WO₃는 환원온도, 장입량 및 수소중의 수분함량이 증가할수록 W와 WO₃가 수소중의 수분의 영향으로 증발-응고 작용을 반복하여 입자를 성장시킴으로 생성된 분말의 입도를 크게 하였다. 그러나 APT를 600℃에서 수소로 예비환원하여 WO₃의 성장과정을 거치지 않고 WO₂로 환원한 후 이를 금속텅그스텐으로 환원했을 때는 증발-응고현상이 800℃ 내지 900℃에서는 억제되기 때문에 2μ이하의 분말이 78%나 되는 미세한 금속텅그스텐분말을 쉽게 얻을 수 있음이 밝혀졌다. Effects of reduction temperature, hydrogen flow rate, water content of hydrogen, and amount of the charge on the particle size of the reduced tungsten powder from APT or WO₃ were investigated. The size distribution of the reduced powder was measured with sedimentation balance and the shape and particle size of the powder was observed with electron microscope. It is considered that the growth of the reduced metallic tungsten particle was occurred the evaporation and condensation reaction of WO₃ in wet hydrogen atmosphere and the reaction was accelerated with the increase of reducing temperature, amount of charge, and water vapor content of hydrogen. The evaporation and condensation reaction, however, was retarded by two step reduction of APT with hydrogen since preliminary reduction at 600℃ transforms APT to fine WO₂ which has the highest sublimation point among the tungsten oxides. And the subsequent final reduction of WO₂ at 800℃ provided the fine metallic tungsten powder. The portion of the fine metallic tungsten powder under 2μ obtained by the two step reduction process was amounted to 78%.

고려-이조시대의 청동류의 부식피막에 대한 조사연구 (제 1 보)

조종수,강탁 대한금속재료학회(대한금속학회) 1969 대한금속·재료학회지 Vol.7 No.1

본 연구에서는, 고려 이조시대의 청동류로서 주로 동전과 놋수저에 관하여, 그 소지금속 성분과 부식 피막의 관계, 그 성분의 분석, 현미경 조직, 몇가지 부식실험, 및 부식피막의 환원법 등에 대하여 살펴보았다. 이 청동류의 조성은 주로 Cu, Pb, Zn, 및 Sn으로 되어있고 시대에 따라 그 성분에는 차이가 많다. 검은 피막(black patina)은 초록피막(green patina) 보다 그 방식성이 더욱 좋으며 Sn 분이 많을수록 검은 피막을 형성하기 쉽다. In this study, copper coin and copper spoon were mainly investigated as the bronze objects in Koryo-Lee Dynasties. The relationship of composition of base alloy and corrosion film, metallograpy of structure, some of corrosion tests, and reduction techniques of corrosion film etc, were carried out in this study. The composition of bronze objects were mainly Cu, Pb, Zn, and Sn, and these compositions were different by the age produced. Black patina is better protective film compared with green patina, and tendency of its formation is gradually increased by the increasing of Sn content.

금속성형 연구와 성형하중 (成型荷重) 계산을 위한 모형재 (模型材) 의 이용에 관하여

장경택 대한금속재료학회(대한금속학회) 1968 대한금속·재료학회지 Vol.6 No.3

이 論文은 마찰, 過多(reduntant)變形, 材料의 흐름의 方向 및 工具形狀과 같은 金屬加工의 重要因子에 대한 硏究에서 模型材의 應用을 論議하고 또한 模型技術이 適切히 應用될 수 있는 여러가지 金屬加工 過程을 살펴보았다. 實際的인 成型過程의 正確한 理論的 解析은 매우 어렵기 때문에, 이 論文은 過程要因 硏究를 위한 模型應用과 함께 成型荷重을 模型技術에 依하여 解析的으로 豫測할 수 있는 方法을 論하였다. 그리하여 strain-rate 從屬인 材料와 strain-hardening 材料의 應用을 위한 方程式이 얻어졌다. This paper describes the analog application for the study of metalworking parameters, such as friction, redundant deformation, material flow direction and tool geometry. Also the various metalworking processes adaptable to the analog technique have been reviewed. Since the exact theoretical analysis of practical forming operation is most difficult, along with analog applications for the process parameter study, this paper describes analytically how the forming load can be estimated by the analog technique. The equations for the application of the strain rate dependent materials and the strain hardening materials mere obtained. A powerful tool in metalforming research and development is the use of analog technique by which the study of various metalworking processes and their porameters possible with reasonable expenditure. Also it appears that the forming loads for steady state processes can be determined from the analog technique. The analog study provides a means of determining the average strain rate for strain rate dependent materials and the average strain for strain hardening materials.

AISI 5160 스프링강에서 비금속 개재물과 수소의 상호작용에 의한 연구

이기영,이재영,이성만,이종람 대한금속재료학회(대한금속학회) 1984 대한금속·재료학회지 Vol.22 No.11

The hydrogen Thermal Analysis experiments have been carried out for the identification of hydrogen trapping character by nonmetallic inclusions in AISI 5160 spring steel. It was found that oxide inclusions including Fe-oxide, Al₂O₃and SiO₂have a strong interaction with hydrogen relative to the other defects such as the cementite-ferrite interfaces and microvoids. Also, the trap activation energies of hydrogen for each inclusion were determined as follows. They are 50.6 kJ/mole and 69.5 kJ/mole for the Fe-oxides like Fe₃O₄, and Fe₂O₃, 86.2 kJ/mole for the Al₂O₃and 112.1 kJ/mole for the SiO₂respectively. The thermal analysis technique could be used to predict the fatigue properties of the steel by identifying the nonmetallic inclusions and determining the amount of them in the steel.

막스 플랑크 금속연구소

이정중 대한금속재료학회(대한금속학회) 1986 대한금속·재료학회지 Vol.24 No.9

막스 플랑크 金屬硏究所는 西獨 전역과 이태리, 불란서 等에 하나 씩 散在해 있는 막스 플랑크 協會(Max-Planck- Gesellschaft ) 所屬의 50여개 막스 플랑크 硏究所 中의 하나이므로 金屬硏究所를 紹介하기 前에 간단히 이 막스 플랑크 協會에 對해 먼저 언급하기로한다. 막스 플랑크 協會는 1911年에 自然科學 硏究活動을 後援하기 위해 세워진 빌헬름 황제 協會(Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft)가 그 前身으로, 1948年부터 獨逸의 物理學者 막스 플랑크를 紀念하기 위하여 이 이름으로 改名되었다. 이 協會 산하의 各 硏究所에서 硏究되는 分野는 現在 自然科學 뿐아니라, 人文 ·社會科學 等모든 學問分野를 총 망라하고 있으며, 주로 未來 指向的인 基礎硏究가 重點的으로 수행되고 있다. 그에 따라 年間 약 4500억원(西獨政府가 科學 ·技術分野에 投資하는 예산의 약 5%)에 달하는 豫算의 96%를 聯邦政府 및 州政府가 각각 반씩 부담하고 있으며, 나머지 4%는 各種 寄附金과 노우하우, 特許, 라이센스의 판매에 의한 收入, 그리고 協會의 財産을 利用한 收入 等으로 충당된다. 總 職員數는 약 一萬名 정도이고, 이 중 4000名이 硏究員이며, 硏究員 中 반수가 博士學位과정의 學生과 外國의 科學者들로 構成되어 있다. 硏究所와 永久契約이 되어 있는 硏究員의 數는 극히 制限되어 있으며, 大部分의 硏究員은 一時契約에 따라 대개 2∼3年間 머무른 後, 다른 곳으로 직업을 얻어 나가게 된다. 50개의 막스 플랑크 硏究所 중에서 金屬 및 세라믹 材料에 직접 關聯된 硏究所로는 슈투트가르트(Stuttgart)의 金屬硏究所와 뒤셀도르프(Du¨sseldorf)의 鐵(鋼)硏究所가 있고, 間接的인 관련 硏究所로 슈투트가르트의 固體物理 硏究所( Institut fu¨r Festko¨rperphysik)가 있는데, 이 硏究所에서는 주로 非金屬, 特히 半導體 材料에 對한 硏究를 하고 있다.

순금속의 강도에 미치는 확장전위의 영향

박복선 대한금속재료학회(대한금속학회) 1974 대한금속·재료학회지 Vol.12 No.1

結晶의 强度는 slip plane 위에 slip 方向의 臨界剪斷應力(critical resolved shear stress)에 對한 轉位의 易動度(mobility)에 左右된다. 純金屬에 있어서 轉位의 易動度에 미치는 因子는 여러가지가 있으나 本講에서는 特히 擴張轉位(extended dislocation)의 影響에 對하여 檢討하고저 한다. 純金屬의 shear stress의 實測値는 理想結晶에 對한 理論値보다 數千分之一에 不過하다. 이것은 實在結晶이 많은 格子欠陷(lattice defect)을 가지고 있다는 증거이다. 一般的으로 面心立方結晶(F.C.C)에서는 積層缺陷(stacking fault) energy가 낮은 金屬은 完全轉位가 部分轉位(partial dislocation)로 分解되고 所謂 擴張轉位를 形成한다. 이것은 結果的으로 轉位의 易動度에 많은 影響을 준다. 擴張된 轉位는 純金屬의 結晶强度에 對하여 다음과 같은 影響을 준다는 것이 現在까지의 硏究結果 明白하게 되었다. 1. F.C.C. 結晶의 完全轉位(perfect dislocation)는 두개의 ship plane에 속하므로 擴張된 轉位는 cross slip 하기 힘들다. 2. 轉位가 擴張되면 그대로는 他轉位와 交差가 힘들므로 交差함에 있어 他轉位에 對한 底抗이 크다. 이때 edge 轉位가 screw 의 轉位보다 더 큰 energy를 要한다. 3. 空孔(vacancy)에 依한 轉位의 上昇運動은 一段完全轉位로 收縮하여야 함으로 餘分의 energy가 必要하다. 4. Frank 의 不動轉位(glissile dislocation)는 schockley partial 轉位와 反應하여 prismatic dislocation loop로 轉換하여 glissile dislocation이 되어 固着 (locking 또는 pinning)에서 解除된다. 5. 두개의 slip plane 위를 달리는 擴張轉位는 結合하여 Lower-Cottrell glissile dislocation을 形成하고 이 stair-rod dislocation은 運動하는 轉位의 障害物이되어 轉位를 集積(piled up)시키므로서 Frank-Read source에 對한 back stress의 增大를 招來하여 加工硬化의 重要한 役割을 한다. 6. Stacking fault energy 가 낮은 金屬에 있어서는 低加工 일때는 集積轉位가 形成되고 高加工 일때에는 cell 構造가 되지 않고 均一한 轉位分布가 된다. 이러한 組織은 加工後 燒鈍時에 jog의 上昇運動이 어렵고 따라서 軟化가 힘들다. 7. F.C.C 結晶 에서는 stacking fault energy가 적은것은 twin의 界面 energy 가 작으므로 따라서 燒鈍 twin이 形成되기 쉽다. 8. B.C.C 와 H.C.P 結晶에 있어서도 轉位는 擴張되나 그 役割은 F.C.C 結晶에 比하여 顯著하지 못하다. 9. 擴張轉位는 cross slip 하기 힘들므로 easy glide 段階가 길게되고 over shoot를 誘發한다. 10. 擴張된 두개의 shockley 部分轉位의 Burgers vector는 雙方이 同時에 screw 轉位로 될 수 없음으로 edge 成分에 의한 彈性的 相互作用이 생기므로 Cotrell effect를 招來하기 쉽다. 11. 半轉位間의 stacking fault는 質原子와 化學的 相互作用이 發生하고 따라서 溶質原子에 依하여 轉位가 固着된다.

공업 용수용 금속재료에 대한 고찰

장현구 대한금속재료학회(대한금속학회) 1968 대한금속·재료학회지 Vol.6 No.2

각종 금속재료의 개발과 더불어 공업용수용 재로도 그 사용범위가 점차 넓어지고 있다. 금속들은 재질상 물의 작용에 대하여 각각 다른 부식 저항을 갖는다. 우선 재료가 받는 부식의 금속학적 요소로서 선택부식, 응력부식 및 부식-마식 현상들을 고찰하였다. 각 금속 및 그 합금들에 대하여 수중에서의 특정부식 현상을 알고 그 장단점을 판단하는 것은 재료선정의 기초가 되므로 철 및 그 합금을 중심으로 구리합금, 알미늄합금에 대하여 부식특성을 살펴보았다. 부식에 의한 결함의 분포는 용기의 사용수명에 큰 영향을 주며 용수관은 통상 pitting에 의한 결함 때문에 전체 중량의 5%도 부식 당하기 전에 못쓰게 되어 버린다. 실제적으로 가장 널리 사용되는 재료는 주철, 강 및 galvanized steel과 염함량이 많은 경우의 황동, 청동, admiralty 등을 들 수 있으나 물 자체의 성분, 사용온도, 유속 등의 다양성 때문에 각각의 경우에 적합한 재료는 사용조건에 따라서 다르게 된다.

금속의 부동태화에 관하여

이계수 대한금속재료학회(대한금속학회) 1968 대한금속·재료학회지 Vol.6 No.2

일반적으로 금속시편의 전위를 귀방향으로 분극하면 양극(anode) 반응이 일어난다. 이때 pH와 전극 전위를 매개변수로 해서 그 산화형태인 M^(z+)_(aq) 혹은 M(OH)_z가 안정하게 존재할 수 있는 조건을 Pourbaix diagram을 써서 열역학적으로 고찰한다. 분극을 어느정도 이상하면 M(OH)_z, M₂O_z와 같은 산화물의 생성이 열역학적으로 가능하게 되며 그 생성속도가 M^(z+)_(aq) 이온의 생성속도 보다 빨라지며 따라서 치밀한 표면피막이 형성되어 M^(z+)_(aq) 이온의 용해가 저해된다. 이때 양극전류가 저하되며 금속은 부동태화하게 된다. 더욱 전위를 상승하면 금속피막의 전기적 성질에 따라 다른 현상이 나타난다. 음극반응을 보면 수소이온의 환원은 비교적 용이하며 산소환원은 전류 밀도가 적을 때도 상당한 분극저항이 따른다. 양극반응과 음극반응을 조합해서 산성용액과 중성용액에서의 각 금속의 거동을 고찰한다. 산화성 산성용액에서의 철의 거동을 고찰하고 끝으로 냉각수의 화학적 처리를 위한 진단방법으로써 분극곡선의 열역학적 해석을 몇가지 경우에 적용시켜 본다.

연료유에 의한 금속 표면의 고온부식 연구

조종수,정호광,강성군 대한금속재료학회(대한금속학회) 1970 대한금속·재료학회지 Vol.8 No.2

X-선 회절법과 금속현미경에 의하여 방커 C유를 연료로 쓰는 boiler나 heater에서 채취된 금속 재질 표면의 부식현상을 조사 연구 하였다. X-선 회절법에 의하면 이 부식표면 성분은 V₂O_5, V₂O₃, vanadyle vanadate 및 소지 금속 산화물 등이 주성분으로 되어 있었다. 따라서 연료류 중에 함유되어 있는 바나듐 성분이 금속 재질 표면에 증착 용융되어 부식을 촉진시킨 것으로 믿어진다. 부식 시편의 채취장치와 위치에 따라 표면에서 검출된 바나듐 산화물의 형과 양이 달랐다. 또 부식 표면의 금상 학적 고찰을 금속 현미경에 의하여 시도하였다.