The aim of this paper is to consider the effect of annealing on the coefficient of thermal expansion (CTE) of electroplated Invar Fe-Ni alloy. The CTE of the as-electroplated alloy is lower than those of alloys annealed at 400˚C and 800˚C. XRD peaks become sharper as the as-electroplated alloy is annealed, which means the grain growth. The average grain sizes of as-electroplated and as-annealed alloys at 400˚C and 800˚C are 10 nm, 70 nm, and 2μm, respectively, as determined by TEM and EBSD analyses. The CTE variation for the various grain sizes after annealing may come from the magnetostriction effect, which generates strain due to changes in the magnetization state of the alloys. The thermal expansion coefficient is considered to be affected by nano grain size in electroplated Fe-Ni Invar alloys. As grain size decreases, ferromagnetic forces might change to paramagnetic forces. The effect of lattice vibration damping of nano grain boundaries could lead to the decrease of CTE.

In this study, nano grain W is fabricated by Severe Plastic Deformation-Powder Metallurgy (SPD-PM) process. W powder and W-Re powder mixtures are processed by SPD-PM process, a Mechanical Milling (MM) process. As results, a nano grain structure, whose grain size is approximately 20nm, is obtained in W powder after MM for 360ks. A nano grain W compact, whose grain size 630nm, has excellent deformability above 1273K. A nano grain W-10Re compact is composed of equiaxed grain, a grain growth is restrained and has low dislocation density after the large deformation; therefore it is considered that W-Re compact shows superplasticity.

본 연구에서는 고압 환경에서 합성된 결정 입자의 크기에 원시료(starting materials)의 상(phase)이 미치 는 영향을 확인했다. 상이 다른 두 가지 원시료인 비정질 시료와 나노파우더 시료를 이용해 알루미늄이 부화된 고 압의 환원환경에서 삼원계 시스템인 브리지마나이트-페리클레이스-칼슘 페라이트(calcium ferrite)상의 MgAl2O4을 합성했다. 시료는 40 GPa 2000 K의 압력온도 조건에서 20 시간 동안 가열하여 합성했다. 합성된 시료는 비정질 시료를 이용한 경우 입자 크기가 50-200 nm였으며, 나노파우더를 이용한 경우 ~500 nm로 나타났다. 이러한 차이 는 1) 시료가 합성된 2000 K의 온도가 낮아 비정질 시료의 경우 결정 성장보다 결정핵 성장이 더 우세하게 나타 났거나 2) 시료에 존재할 수 있는 산화 환원반응 상태의 차이로 생각된다. 추후 다원계 시스템에 대한 고압 실험을 수행할 때 비정질 시료보다 나노파우더를 원시료로 이용하는 것이 결정 성장에서 더 유리할 것으로 생각된다.