실험용 AZ31-GS 합금의 시험관 내 및 생체 내 분해를 조사하였다. AZ31-GS에서는 전기화학적 고귀함(노빌리티)이 감소된 새로운 코어-쉘 입자가 관찰되었다. AZ31-GS는 시험관 내에서 AZ31보다 더 높은 분해 저항성과 더 우수한 생체적합성을 나타냈다. AZ31-GS는 생체 내에서 AZ31보다 훨씬 느리고 보다 균일하게 분해되는 것으로 확인되었다. 부식 저항성이 높은 실험용 Mg 합금의 시험관 내 및 생체 내 분해 거동을 조사하고, 화학 조성이 유사한 상용 AZ31 Mg 합금과 비교하였다. 시험관 내 시험 결과, 실험용 합금은 37 °C에서 72 h 동안 HBSS에 침지하는 동안 AZ31에 비해 분해에 대한 저항성이 >2.5배 더 높은 것으로 나타났다. 마우스의 대퇴정맥(femoral vein)에서 수행한 생체 내 시험은 전자가 후자에 비해 생물학적 환경에서 훨씬 더 느리고 더 균일하게 분해됨을 확인하였다. 현재 Mg 기반 생분해성 재료의 유망한 후보로 간주되는 WE43 및 JDBM 합금과 비교할 때, 본 연구의 실험용 합금은 생체적합성 수준이 유사한 조건에서도 더 우수한 분해 저항성을 보였다. 또한 본 연구에서 합금의 분해 거동에 영향을 미치는 미세조직 및 전기화학적 요인에 대해서도 논의하였다.

0.05wt% Sc를 첨가함으로써 Mg의 내식성이 유의하게 향상됨을 보고한다. 2주 동안 상온에서 0.6 M NaCl 용액에 침지한 후 중량 감소 값으로 평가한 부식률은, 미세합금화된 0.05wt% Sc를 함유하지 않은 고순도 Mg 시료의 경우 0.27 mm y−1, 미세합금화된 0.05wt% Sc를 함유한 경우 4.0 mm y−1이었다. Mg의 내식성에 대한 Sc 미세합금화의 유익한 효과는 Sc 유도 미세조직의 변화와 관련하여 논의한다.

실험용 AZ31-GS 합금의 시험관 내 및 생체 내 분해를 조사하였다. AZ31-GS에서는 전기화학적 고귀함(노빌리티)이 감소된 새로운 코어-쉘 입자가 관찰되었다. AZ31-GS는 시험관 내에서 AZ31보다 더 높은 분해 저항성과 더 우수한 생체적합성을 나타냈다. AZ31-GS는 생체 내에서 AZ31보다 훨씬 느리고 보다 균일하게 분해되는 것으로 확인되었다. 부식 저항성이 높은 실험용 Mg 합금의 시험관 내 및 생체 내 분해 거동을 조사하고, 화학 조성이 유사한 상용 AZ31 Mg 합금과 비교하였다. 시험관 내 시험 결과, 실험용 합금은 37 °C에서 72 h 동안 HBSS에 침지하는 동안 AZ31에 비해 분해에 대한 저항성이 >2.5배 더 높은 것으로 나타났다. 마우스의 대퇴정맥(femoral vein)에서 수행한 생체 내 시험은 전자가 후자에 비해 생물학적 환경에서 훨씬 더 느리고 더 균일하게 분해됨을 확인하였다. 현재 Mg 기반 생분해성 재료의 유망한 후보로 간주되는 WE43 및 JDBM 합금과 비교할 때, 본 연구의 실험용 합금은 생체적합성 수준이 유사한 조건에서도 더 우수한 분해 저항성을 보였다. 또한 본 연구에서 합금의 분해 거동에 영향을 미치는 미세조직 및 전기화학적 요인에 대해서도 논의하였다.

0.05wt% Sc를 첨가함으로써 Mg의 내식성이 유의하게 향상됨을 보고한다. 2주 동안 상온에서 0.6 M NaCl 용액에 침지한 후 중량 감소 값으로 평가한 부식률은, 미세합금화된 0.05wt% Sc를 함유하지 않은 고순도 Mg 시료의 경우 0.27 mm y−1, 미세합금화된 0.05wt% Sc를 함유한 경우 4.0 mm y−1이었다. Mg의 내식성에 대한 Sc 미세합금화의 유익한 효과는 Sc 유도 미세조직의 변화와 관련하여 논의한다.

수소화물 기상 성장(hydride vapor phase epitaxy, HVPE)으로 성장한 AlxGa1-xN (x = 0.4)의 결함 상태와 전기적 특성을 조사하였다. 원소 O의 AlxGa1-xN 결정 내 도입이 미치는 영향을 규명하기 위해, HVPE로 성장한 AlxGa1-xN 결정을 O2 유량을 공급한 경우와 공급하지 않은 경우로 나누어 성장시켰다. AlxGa1-xN 층의 결정 품질과 전기적 특성은 X선 회절과 딥 레벨 과도 스펙트로스코피(deep level transient spectroscopy, DLTS)로 분석하였다. I–V, C–V 및 DLTS 측정을 위한 쇼트키 소자는 Ni/Au 금속과 Ti/Al 금속화로 형성하였다. 정전용량 DLTS 스펙트럼에서는 산소가 없는 조건에서 성장한 Al0.4Ga0.6N에서 H1과 H2의 두 가지 유형의 깊은 트랩이 관찰되었으며, 산소가 있는 조건에서 성장한 Al0.4Ga0.6N에서는 H1’ 트랩이 관찰되었다. 모든 트랩은 1.3 eV(H1), 0.59 eV(H2), 1.2 eV(H1ʹ)의 활성화 에너지를 갖는 정공형 트랩이었다. 이러한 결과는 산소 원자가 AlxGa1-xN 결정의 결정 품질을 향상시키고 결함 상태를 억제할 수 있음을 보여준다.

일반적인 분말 제조 방법(예: 볼 밀링)은 종종 미세하고 균일하며 구형의 금속 분말을 생산하지 못하여, 고급 분말야금(PM) 및 적층제조(AM) 응용 분야에서의 적용성을 제한한다. 본 연구에서는 질소(N 2 )와 아르곤(Ar)을 사용한 가스 분무(gas atomization)로, 주로 구형 형태를 갖는 초듀플렉스 스테인리스강(SDSS) 분말을 제조하고, 그 미세조직, 기계적 특성, 및 유변학적 특성을 비교하였다. N 2 분무 분말은 더 높은 동점도에 기인하여 더 미세한 입도 분포를 나타냈다. 표면 분석 결과, 두 분말 모두 Mn–Cr 스피넬, Fe 및 Si 기반 산화물, 그리고 NiO가 관찰되었으며, N 2 에서는 Cr 2 O 3 및 Si 2 N 2 O가 독특하게 나타났고 Ar에서는 MoO 2 /MoN이 독특하게 나타났다. Cr이 풍부한 산화물은 N 2 조건에서 더 뚜렷하게 관찰되었는데, 이는 분무 중 질소 유도 질화/옥질화(nitridation/oxynitridation)와 일치하는 결과이다. 미세조직 조사에서는 응고 중 오스테나이트 안정화 원소(N, Ni, Mn)의 편석으로 인해, 입자 내부에는 페라이트 상이, 입계에는 오스테나이트 상이 형성된 것으로 나타났다. 두 분말 모두 우수한 유동 특성을 보여 유동성(flowability)에서 유의미한 차이는 관찰되지 않았다. 나노인덴테이션 결과, 오스테나이트 영역은 페라이트 영역보다 경도는 ∼18% 높고 강성은 ∼11% 높은 것으로 나타났다. 종합적으로, N 2 분무는 입자를 미세화하고 오스테나이트 분율을 증가시키며, 나노인덴테이션에서 경도를 ∼5.8% 향상시키고 비커스(Vickers) 미세경도에서는 ∼30 Hv 증가시켰다(Ar로 제조한 분말과 비교). 이러한 결과는 PM 및 AM 응용 분야에서 분말 설계를 최적화하고 기계적 성능을 맞춤화하는 데 유용한 통찰을 제공한다.

본 연구에서는 열간 가공용 공구강에서 탄화물 석출이 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 상용 H13 열간 가공용 공구강과 비교하여, W를 함유한 KMoW 및 RW 강은 장기 열화 처리 동안 고온 연화가 감소하고 열피로 저항성이 향상되었다. 이러한 개선은 V-rich MC 탄화물의 구조적 및 화학적 안정성이 증가한 데 기인할 수 있다. MC 금속 자리에서 (W + Mo)/(V + Fe) 원자 비가 증가함에 따라 이들의 정합성이 향상되었으며, 동시에 Cr-rich 탄화물의 석출에 요구되는 구동력이 감소하였다. 이러한 결과는 W의 첨가가 열간 가공용 공구강의 열균열(heat-checking) 저항성과 기계적 특성을 효과적으로 향상시킨다는 것을 시사한다.