Al-Ni alloy nano powders have been produced by the electrical explosion of Ni-plated Al wire. The porous nano particles were prepared by leaching for Al-Ni alloy nano powders in 20wt% NaOH aqueous solution. The structural properties of leached porous nano powder were investigated by nitrogen physisorption, X-ray diffraction (XRD) and transmission Microscope (TEM). The surface areas of the leached powders were increased with amounts of AI in alloys. The pore size distributions of these powders were exhibited maxima at range of pore diameters 3.0 to 3.5 nm from the desorption isotherm. The maximum values of those were decreased with amounts of Al in alloys.

Al-Cu alloy nano powders have been produced by the electrical explosion of Cu-plated Al wire. The porous nano particles were prepared by leaching for Al-Cu alloy nano powders in 40wt% NaOH aqueous solution. The surface area of leached powder for 5 hours was 4 times larger than that of original alloy nano powder. It is demonstrated that porous nano particles could be obtained by selective leaching of alloy nano powder. It is expected that porous Cu nano powders can be applied for catalyst of SRM (steam reforming methanol).

Ag-Cu alloy nano powders were fabricated by the electrical explosion of Cu-plated Ag wires. Ag wires of 0.2mm diameter was electroplated to final diameter of 0.220 mm and 0.307 mm which correspond to Ag-27Cu and Ag-68Cu alloy. The explosion product consisted of equilibrium phases of and -Cu. The particle size of Ag-Cu nano powders were 44 nm and 70 nm for 0.220 mm and 0.307 mm wires, respectively. The Ag-Cu nano powders contained less Cu than average value due to higher sublimation energy compared to that of Ag. As a result, micron-sized spherical particles formed from liquid droplets contained higher Cu content.

Cu-Ni-P alloy nano powders were fabricated by the electrical explosion of electroless Ni plated Cu wires. The effect of applied voltage on the explosion was examined by applying pulse voltage of 6 and 28 kV, The estimated overheating factor, K, were 1.3 for 6 kV and 2.2 for 28 kV. The powders produced with pulse voltage of 6 kV were composed of Cu-rich solid solution, Ni-rich solid solution, and phase. While, those produced with 28 kV were complete Cu-Ni-P solid solution and small amount of phase. The initial P content of 6.5 at.% was reduced to 2-3 at.% during explosion due to its high vapour pressure.

Getter property of nano-sized metallic powders was evaluated as a possible candidate for the future getter material. For the purpose, Ti powders of about 50 nm were prepared by electrical wire explosion. Commercial Ti powders of about 22 micrometer were tested as well for comparison. The room-temperature hydrogen-sorption speed of nano-sized Ti powders was which was more than 4 times higher than that of micron-sized ones. The value is comparable to or even higher than those of commercial products. Its sorption speed increases with activation temperature up to above which it deteriorates due to low-temperature sintering effect of nano-sized particles.

Cu-Zn alloy nano powders were fabricated by the electrical explosion of Zn-electroplated Cu wire along with commercial brass wire. The powders exploded from brass wire were composed mainly of phases while those from electroplated wires contained additional Zn-rich phases as , and Zn. In case of Zn-elec-troplated Cu wire, the mixing time of the two components during explosion might not be long enough to solidify as the phases of lower Zn content. This along with the high vapor pressure of Zn appears to be the reason for the observed shift of explosion products towards the high-Zn phases in electroplated wire system.

Al-Cu alloy nano powders were produced by the electrical explosion of Cu-plated Al wires. The composition and phase of the alloy could be controlled by varying the thickness of Cu deposit on Al wire. When the Cu layer was thin, Al solid solution and were the major phases. As the Cu layer becomes thicker, Al diminished while phase prevailed instead. The average particle size of Al-Cu nano powders became slightly smaller from 63 nm to 44 nm as Cu layer becomes thicker. The oxygen content of Al-Cu powder decreased linearly with Cu content. It is well demonstrated that the electrodeposition combined with wire explosion could be simple and economical means to prepare variety of alloy and intermetallic nano powders.

The hydrogen sorption speed of nanocrystalline and amorphous alloys was evaluated at room temperature. Nanocrystalline alloys of were prepared by planetary ball milling. The hydrogen sorption speed of nanocrystalline alloys was higher than that of the amorphous alloy. The enhanced sorption speed of nanocrystalline alloys was explained in terms of surface oxygen stability which has been known to retard the activation of amorphous alloys. The retardation can be reduced by formation of nanocrystals, which results in the observed increase in sorption properties

스폰지 티타늄으로부터 수산호-탈수소화법(HDH)법으로 제조된 부말에 고상탈산법(DOSS)을 적용시켜 만든 산소 농도 범위 1980~8450 ppm, 입경 25μm 내외의 불규칙 티타늄 분말의 성형 및 소결성을 조사하였다. 250MPa의 가압력으로 냉간압축성형한 결과, 성형밀도는 69.0%~62.3% 범위 내에 있었고 산호함량 증가에 따라 직선 또는 완만하게 감소하였다. 이러한 경향은 티타늄 분말의 경도변화로 설명할 수 있었다. 최고 7%까지의 차이를 보였던 성형밀도에도 불구하고 1100˚C에서 2시간동안 소결한 결과, 산소함량에 무관하게 소결밀도는 90.5±0.5%를 보였으며, 결정립의 크기는60μm 내외의 균일하였고, 가공크기 및 분포도 유사하였다. 소결체의 경도에 미치는 산소의 영향은 실험범위 내에서 VHN(sintered)=135.5+64.3×(wt%O2)의 실험식을 얻었다. 소결체의 파단면 관찰한 결과, 연성에서 취성파괴로의 천이는 소결체에의 산소함량이 2987~5582ppm 사이에서 일어나는 것으로 나타났다.

티타늄 수소화물(TiH2) 분말을 원료로 사용하여 Ti 소결체를 제조하였다. 원료분말은 수소화-탈수소화법(HDH법)에 의해 제조한 상용분말이었으며 비교를 위해 동일한 입도를 갖는 Ti 분말도 함께 소결하였다. TiH2는 소결체의 밀도를 현저하게 촉진하였으며 TiH2→Ti+H2의 탈수소반응에 의해 생성되 청정한 Ti분말이 소결을 촉진하기 때문인 것으로 판단된다. 같은 이유로 TiH2소결체의 산소농도는 Ti 소결체보다 낮게 나타났다. 소결체의 잔류수소는 소결온도가 증가함에 따라 감소하였으며 1200˚C 이상에서는 5 ppm 이하의 낮은 값을 나타냈다. 소결체의 경도는 소결밀도 및 산소량에 비례하는 것으로 나타났다. TiH2분말의 cubic→tetragonal 변태온도는 X-선 회절분석 결과 16~20˚C 구간으로 밝혀졌다.

10-50wt% 범위의 W을 함유하는 Ni-W 합금을 전기도금에 의해 제조하였다. 합금 중의 W 량은 전류밀도가 증가함에 따라 증가하였다. 전류밀도가 50mA/cm2이하인 경우 Ni-W합금은 미세한 결정립을 갖는 Ni의 고용체이었으며, 전류밀도가 50mA/cm2이상인 경우 비정질상으로 변화하였다. 이들의 결정질→비정질 천이는 W량이 40-46wt%인 구간에서 일어났으며 반각폭이 3배이상으로 증가하였다. 결정질 합금의 격자상수는 평형상태도 상의 W의 고용한계(약 30wt%)를 초과하는 40wt%까지 연속적으로 증가하는 것으로 나타나 Ni이 W을 과고용하고 있는 상태인 것으로 밝혀졌다. 비정질 Ni-W 합금은 400˚C이상의 온도에서 열처리하면 강한 [111]방향성을 가지며 재결정하였으며, 800˚C이상의 온도에서는 과고용된 W이 석출하였다. 합금조성 및 결정구조의 전류밀도 의존성을 이용하여 Ni-30%W과 Ni-50%W 합금층이 반복되는 결정질/비정질의 다층도금을 제조하였다.

이규화몰리브덴 고온발열체의 제조공정을 개발하였다. 원료분말은 상용 MoSi2분말이었으며 Bentonite, Si3N4, B, ThO2를 각각 가소제와 첨가제로 사용하였다. 이들은 진공압출, 소결, 단자부 기계가공, U자형 성형, 용접 등의 과정을 거쳐 U자형 발열체로 제조되었다. 사용제품의 분석결과 최근 사용온도가 크게 증가된 것으로 알려진 1900˚C용 발열체는 다량(33wt%)의 W이 Mo을 치환하고 있는 것으로 나타났다. 발열체의 전기비저항은 겉보기 밀도가 증가함에 따라 급격하게 감소하는 경향을 보였으며 첨가물들의 영향은 미미하였다. 1400-1600˚C에서 용접한 경우 용접면에서의 전기비저항은 비용접부보다 낮았으며 용접온도가 증사함에 따라 감소하였다. 발열시험결과 제조된 발열체는 표면온도가 1700˚C이하에서는 문제가 없었으며 1750˚C 이상의 온도에서는 원형의 융기가 표면에 발생하면서 급속하게 파괴되었다. 이 융기는 X-선 회절분석결과 SiO로 밝혀졌으며 따라서 발열체의 파괴는 MoSi2/SiO2계면에서의 Si(in MoSi2) + SiO2=2SiO(g)반응에 으해 일어나는 것으로 판단된다.

전자빔 용해법에 의해 고순도 티타늄잉고트 및 버튼시편을 제조하였다. 이들 중 18개의 금속불순물을 GDMS(Glow Discharge Mass Spectrometry)로 그리고 탄소, 질소, 산소의 함량을 고온연소법으로 측정한 후 이들과 전기비저항, 경도와의 관계를 조사하였다. 99%와 99.6%스폰지를 용해한 경우 대부분의금속불순물들이 대폭 감소하는 큰 휘발 정련효과가 나타났으며 비금속불순물들의 경우는 장비의 진공상태에 따라 큰 영향을 받으며 정련효과를 기대할 수 없었다. 금속 불순물중 철은 가장 제거하기 어려운 원소로 밝혀졌으며 이는 원료 스폰기중에서 철이 주불순물이기 때문이며 추가적인 예비정련이 필요한 것으로 나타났다. 상온 및 액체질소온도에서의 전기비저항은 가스불순물의 량이 증가함에 따라 직선적으로 증가하였으며 이들의 저항비(ρRT /ρN2)는 가스불순물의 총량이 1,000ppm이하의 경우 불순물량이 감소함에 따라 급격하게 저하하였으며 이 이상인 경우 완만하게 감소하였다. 이들의 경도는 가스불순물의 량이 증가하였으며 산소당량의 평방근에 비례하는 것으로 나타났다.다.