Ni-36at.%Al을 함유하는 나도 결정립의 NiAl 합금이 기계적 합금화법에 의해 제조되었다. 제조된 분말은 방전 플라즈마 소결법에 의해 만들어졌다. 상변테에 영향을 주는 인자는 냉각속도와 열처리 시간의 조건으로 논의되었다. 소결체의 상변태 거동은 시차 열분석(DSC)과 X-선 회절(XRD) 분석법에 의해 조사되었다. 미세구조는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰되었다. 마르텐사이트 격사상수와 체적 분율은 X-선 회절분석법 중 직접비교법에 의해 계산되었다.

Mechanically-alloyed NiAl powder and ball-milled (Ni+Al) powder mixture were sintered by spark-plasma sintering(SPS) process. Mechanical alloying was performed in a horizontal attritor for 20 h with rotation speed of 600 rpm. (Ni+Al) powder mixtures were prepared by ball milling for 1 and 10 h with 120 rpm. Both powders were sintered at for 5 min under torr vacuum with 50 MPa die pressure in a SPS facility. Sintered densities of 97% and 99% were obtained from mechanically-alloyed NiAl powder and (Ni+Al) powder mixture, respectively. The sintered compact of (Ni+Al) powder mixture showed large grain size by a very rapid grain growth, while the grain size of mechanically-alloyed NiAl powder compact after sintering was extremely fine(80 nm). The difference in densification behavior of both powders were discussed.

NiAl alloy powders were prepared by mechanical alloying method and bulk specimens were produced using hot isostatic pressing techniques. This study focused on the transformation behavior and properties of Ni-Al mechanically alloyed powders and bulk alloys. Transformation behavior was investigated by differential scanning calorimeter (DSC), XRD and TEM. Particle size distribution and microstructures of mechanically alloyed powders were studied by particle size analyzer and scanning electron microscope (SEM). After 10 hours milling, XRB peak broadening appeared at the alloyed powders with compositions of Ni-36at%Al to 40at%Al. The NiAl and intermetallic compounds were formed after water quenching of solution treated powders and bulk samples at , but the martensite phase was observed after liquid nitrogen quenching of solution treated powders. However, the formation of intermetallic compounds were not restricted by fast quenching into liquid nitrogen. It is considered to be caused by fast diffusion of atoms for the formation of stable (NiAl) phase and due to nano sized grains during quenching. Amounts of martensite phase increased as the composition of aluminium component decreased in the Ni-Al alloy, which resulted in the increasing damping properties.

Mechanical properties of oxide based materials could be improved by nanocomposite processing. To investigate optimum route for fabrication of nanocomposite enabling mass production, high energy ball milling and Pulse Electric Current Sintering (PECS) were adopted. By high energy ball milling, the -based composite powder with dispersed Cu grains below 20 nm in diameter was successfully synthesized. The PECS method as a new process for powder densification has merits of improved sinterability and short sintering time at lower temperature than conventional sintering process. The relative densities of the -5vol%Cu composites sintered at and with holding temperature of were 95.4% and 95.7% respectively. Microstructures revealed that the composite consisted of the homogeneous and very fine grains of and Cu with diameters less than 40 nm and 20 nm respectively The composite exhibited enhanced toughness compared with monolithic . The influence of the Cu content upon fracture toughness was discussed in terms of microstructural characteristics.

활성금속브레이징법으로 계면접합된 AlN/Cu 접합체의 잔류응력 완화에 미치는 Mo 중간재의 영향을 조사하였다. 유한요소법에 의한 응력 해석과 접합체 강도 측정, 파단면의 관찰을 행하였으며, 이들 결과를 비교, 분석하였다. 응력 해석 결과로부터, Mo 중간재를 사용할 경우 최대 잔류 주응력이 형성되는 위치가 AlN/삽입금속 계면으로부터 삽임금속/Mo 계면을 통하여 Mo 내부로 이동됨을 확인하였다.접합체의 자유표면에 형성되는 인장성분의 응력집중 위치는 Mo 중간재 두께가 증가됨에 따라 Cu/Mo 계면과 Mo/AlN 계면의 두 곳으로 분리되었으며, AlN측 잔류응력의 크기는 크게 감소하였다. 중간재를 사용하지 않은 경우 최대 접합강도가 52 MPa로 낮은 강도를 보였으나, 두께 400μm 이상의 Mo 중간재를 사용한 접합체의 경우, 200 MPa 이상, 최대 275 MPa의 접합강도를 얻을 수 있었다.

Ag-Cu-Ti 삽입금속을 이용하여 제조된 AlN/Cu와 AlN/W 활성금속브레이징 접합체의 잔류응력을 유한요소법으로 탄성 및 탄소성 해석을 행하여 그 결과를 접합강도 측정 결과와 파단 거동 관찰 결과와 비교, 분석하였다. 최대 잔류 주응력의 크기는 AlN/W 접합체보다 모재간 열팽창계수 차이가 큰 AlN/Cu 접합체에서 더 크게 나타났으며, 접합계면에 인접한 AlN 세라믹스 자유표면에 인장 성분의 응력집중이 확인되었다. 모재와 삽입금속의 탄소성 변형을 모두 고려할 경우, AlN/Cu 접합체의 경우 연질의 삽입금속에 의해 최대 잔류 주응력이 감소하여 소성변형에 의한 응력완화 효과가 있음을 확인하였으나, 100μm 이상으로 삽입금속 두께를 증가시키더라도 잔류 주응력의 크기는 더 이상 크게 감소하지 않았다. 측정된 최대 접합강도는 AlN/Cu와 AlN/W 접합체에서 각각 52 MPa와 108 MPa이었으며, 파단 형태는 AlN/Cu 접합체는 AlN 자유표면으로부터 AlN 내부로 큰 각도를 이루면 진행되는 돔형의 파단이, AlN/W 접합체에서는 접합계면의 삽입금속층을 따라 AlN 측에서 파단이 일어나는 형태를 보였다.