• Title/Summary/Keyword: $Al_2O_3$- composites

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세라믹 복합체의 방전가공 특성 (Characteristics of Electrical Discharge Machining of Ceramic Composites)

  • 우정윤;왕덕현;윤존도;안영철
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.46-50
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    • 1996
  • Die sinking Electrical Discharge Machining(EDM) of TiC/Al$_2$O$_3$Ceramic Matrix Composite(CMC) was conducted for positive and negative polarity according to the change of current and Duty Factor(DF). Also FEM analysis about temperature distribution of workpiece by one spark was executed. Maximum surface roughness( R$_{max}$ ) and SEM photographs of the EDMed surface for different conditions were evaluated. Higher Material Removal Rate(MRR) was obtained for negative polarity than positive one. Better surface morphology was found as the current is decreased, but the MRR was also decreased. From the SEM photographs, the size of melt cavity due to one spark is about 100 to 150${\mu}{\textrm}{m}$ in diameterer

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고속열차 점착계수 향상을 위한 신규 복합재료 분말 마찰조절재 개발 및 점착력 특성 평가 (Development of Novel Composite Powder Friction Modifier for Improving Wheel-rail Adhesion in High-speed Train)

  • 오민철;안병민
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.501-506
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    • 2018
  • With the recent remarkable improvements in the average speeds of contemporary trains, a necessity has arisen for the development of new friction modifiers to improve adhesion characteristics at the wheel-rail interface. The friction modifier must be designed to reduce slippage or sliding of the trains' wheels on the rails under conditions of rapid acceleration or braking without excessive rolling contact wear. In this study, a novel composite material consisting of metal, ceramic, and polymer is proposed as a friction modifier to improve adhesion between wheels and rails. A blend of Al-6Cu-0.5Mg metallic powder, $Al_2O_3$ ceramic powder, and Bakelite-based polymer in various weight-fractions is hot-pressed at $150^{\circ}C$ to form a bulk composite material. Variation in the adhesion coefficient is evaluated using a high-speed wheel-rail friction tester, with and without application of the composite friction modifier, under both dry and wet conditions. The effect of varying the weighting fractions of metal and ceramic friction powders is detailed in the paper.

Electrical Properties of BaTiO3-based 0603/0.1µF/0.3mm Ceramics Decoupling Capacitor for Embedding in the PCB of 10G RF Transceiver Module

  • Park, Hwa-sun;Na, Youngil;Choi, Ho Joon;Suh, Su-jeong;Baek, Dong-Hyun;Yoon, Jung-Rag
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권4호
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    • pp.1638-1643
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    • 2018
  • Multi-layer ceramic capacitors as decoupling capacitor were fabricated by dielectric composition with a high dielectric constant. The fabricated decoupling capacitors were embedded in the PCB of the 10G RF transceiver module and evaluated for the characteristics of electrical noise by the level of AC input voltage. In order to further improve the electrical properties of the $BaTiO_3$ based composite, glass frit, MgO, $Y_2O_3$, $Mn_3O$, $V_2O_5$, $BaCO_3$, $SiO_2$, and $Al_2O_3$ were used as additives. The electrical properties of the composites were determined by various amounts of additives and optimum sintering temperature. As a result of the optimized composite, it was possible to obtain a density of $5.77g/cm^3$, a dielectric constant of 1994, and an insulation resistance of $2.91{\times}10^{12}{\Omega}$ at an additive content of 5wt% and a sintering temperature of $1250^{\circ}C$. After forming a $2.5{\mu}m$ green sheet using the doctor blade method, a total of 77 layers were laminated and sintered at $1180^{\circ}C$. A decoupling capacitor with a size of $0.6mm(W){\times}0.3mm(L){\times}0.3mm(T)$ (width, length and thickness, respectively) and a capacitance of 100 nF was embedded using a PCB process for the 10G RF Transceiver modules. In the range of AC input voltage 400mmV @ 500kHz to 2200mV @ 900kHz, the embedded 10G RF Transceiver modules evaluated that it has better electrical performance than the non-embedded modules.

청동주조 토제범(土製范)의 재질과 제작기법 연구 - 경주 동천동 출토 토제범을 중심으로 - (A Study on the Material and Production Method of Bronze Casting Earthen Mold - Focusing on Earthen Mold Excavated in Dongcheon-dong, Gyungju -)

  • 손다님;양희제
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제46권4호
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    • pp.108-125
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    • 2013
  • 경주 동천동 출토 토제범(土製范)에 대한 실측복원도, 조성광물 분석, 입도 및 물성시험, 미세조직관찰, 색도차 및 주성분 분석결과를 알아보았다. 연구대상 내범과 외범의 단면은 내측(제1층위)과 외측(제2층위)으로 구분되고 외측에는 유기물이 혼합되어 있다. 단면에는 열적 경험과 탈형제로 인한 변화 양상이 확인되며, X-선 촬영에서는 내측인 제1층위가 투과율이 높은 광물로 구성되었고 편광현미경에서 석영만이 관찰되었다. SEM 관찰에서 단면의 내측은 공극이 확대된 양상을 나타내고 중앙은 균열이 발달하였으며 외측에서는 변화를 관찰할 수 없었다. 구성입자의 입도는 내범과 외범이 거의 유사하며 미사질식양토로 구분되고, 미사질과 점토의 구성비는 약 2.7 : 1과 약 2.9 : 1이었다. 물성시험에서 내범과 외범의 밀도와 흡수율은 유사하고 공극률만이 내범이 27.36%와 외범은 31.09%로 다소 차이가 있었다. 단면의 색도차는 제1층위의 표면에 탈형을 위해 그을음을 입히거나 제1층위를 먹물로 수비하였을 가능성이 있다. 조성광물 분석에서는 내범과 외범의 조성광물이 동일하나 내범에서만 자철석이 동정되었다. 주성분 분석에서는 $SiO_2$의 평균함량이 71.64%, $Al_2O_3$는 14.59%이고, 부성분 중 $Fe_2O_3$는 4.51%, $K_2O$는 3.06%이며, $Na_2O$, MgO, CaO, $TiO_2$, $P_2O_5$, MnO는 2% 이하를 나타내었다.

고에너지 밀링분말과 급속소결을 이용한 Ti-Nb-Zr-HA 생체복합재의 기계적 성질 및 생체적합성 (Mechanical Properties and Bio-Compatibility of Ti-Nb-Zr-HA Biomaterial Fabricated by Rapid Sintering Using HEMM Powders)

  • 박상훈;우기도;김상혁;이승민;김지영;고혜림;김상미
    • 한국재료학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.384-390
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    • 2011
  • Ti-6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial) alloy has been widely used as an alternative to bone due to its excellent biocompatibility. However, it still has many problems, including a high elastic modulus and toxicity. Therefore, nontoxic biomaterials with a low elastic modulus should be developed. However, the fabrication of a uniform coating is challenging. Moreover, the coating layer on Ti and Ti alloy substrates can be peeled off after implantation. To overcome these problems, it is necessary to produce bulk Ti and Ti alloy with hydroxyapatite (HA) composites. In this study, Ti, Nb, and Zr powders, which are biocompatible elements, were milled in a mixing machine (24h) and by planetary mechanical ball milling (1h, 4h, and 6h), respectively. Ti-35%Nb-7%Zr and Ti-35%Nb-7%Zr-10%HA composites were fabricated by spark plasma sintering (SPS) at $1000^{\circ}C$ under 70MPa using mixed and milled powders. The effects of HA addition and milling time on the biocompatibility and physical and mechanical properties of the Ti-35%Nb-7%Zr-(10%HA) alloys have been investigated. $Ti_2O$, CaO, $CaTiO_3$, and $Ti_xP_y$ phases were formed by chemical reaction during sintering. Vickers hardness of the sintered composites increases with increased milling time and by the addition of HA. The biocompatibilty of the HA added Ti-Nb-Zr alloys was improved, but the sintering ability was decreased.

반경방향의 모서리 균열을 갖고 내면이 경사기능재료(FGM)로 코팅된 두꺼운 실린더의 겉보기 파괴인성해석 (Analysis of Apparent Fracture Toughness of a Thick-Walled Cylinder with an FGM Coating at the Inner Surface Containing a Radial Edge Crack)

  • 알리 모하마드 압사;라셀;송정일
    • Composites Research
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    • 제23권2호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • 본 연구는 실린더 내부가 경사가능재료로 코팅된 두꺼운 벽을 가진 실린더의 겉보기 파괴인성치를 해석한 것이다. 실린더는 내부로부터 반경방향의 단일 모서리 균열이 내재되어 있으며, 균열면과 내면에는 내압을 받고 있는 것으로 가정하였다. 소결온도로부터 냉각 결과 균일한 열팽창계수로 인해 실린더에는 비적합 고유스트레인이 생성되었다. 기존의 연구에서 소개된 응력확대계수 평가법에 기초해 겉보기 파괴인성치를 계산하였다. 본 연구에서는 TiC/$Al_{2}O_{3}$ FGM 코팅된 실린더를 사용하였고 겉보기 파괴인성치의 수치적인 결과를 도식화하였다. 재료분포프로파일, 실린더 벽 두께, 적용온도와 코팅두께등이 겉보기 파괴인치에 미치는 영향이 상세히 조사되었으며, 이러한 모든 인자는 실린더의 겉보기 파괴인성치를 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.

일반화된 자기일치모델과 수정된 에쉘비 모델을 이용한 나노유체의 등가열전도계수 예측에 대한 연구 (A Study on Prediction of Effective Thermal Conductivity of Nano-Fluids Using Generalized Self-Consistent Model and Modified Eshelby Model)

  • 이재곤;김진곤
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권10호
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    • pp.887-894
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    • 2013
  • 복합재의 물성치 해석에 일반적으로 사용되는 일반화된 자기일치모델(Generalized Self-Consistent Model)과 수정된 에쉘비모델(Modified Eshelby Model)을 이용하여 나노유체의 열전도계수를 예측할 수 있음을 보였다. 이 유체의 열전달효과를 대폭 향상시키는 대표적인 메카니즘 중 하나인 나노입자와 기본유체 사이에 존재하는 나노층의 영향을 고려하여 나노유체의 열전도계수를 예측하였다. 본 연구는 나노층의 열전도계수가 일정한 값을 가질 때 기존 대표적인 모델과 동일한 결과를 보였으며, 선형적으로 변할 때 역시 문헌에 있는 모델과 동등한 수준의 예측 값을 보였다. 알루미나와 산화구리를 나노입자로 물과 에틸렌글리콜을 기본유체로 한 나노유체의 열전도계수에 대한 실험결과와 본 모델의 예측결과를 비교함으로써 본 모델의 타당성을 입증하였다.

지르코니아 프라이머 종류에 따른 복합레진-지르코니아의 전단결합강도 (Effec of different zirconia primers on shear bond strengths of composite resin to bonded zirconia)

  • 석홍병;김태석;안재석;이정환
    • 대한치과기공학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.135-142
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    • 2016
  • Purpose: The aim of this research was to evaluate the influence of different surface treatments on the shear bond strength of zirconia ceramic to composite resin. Methods: Seventy two cylinder-shape (diameter: 5 mm; height: 12 mm) blocks of experimental industrially manufactured Y-TZP ceramic were abraded with $125{\mu}m\;Al_2O_3$ particles and randomly divided into 4 groups. All the materials were categorized as group Gc(control group - composite resin veneering on zirconia surface), Gr - composite resin veneering after surface treatment of Rocatec system (3M ESPE, Seefeld, Germany) group; Gz - composite resin veneering after surface treatment of Zirconia primer (Z-primer, Bisco, U.S.A) group; Gm - composite resin veneering after surface treatment of zirconia primer (Monobond plus, ivoclar vivadent AG, Liechtenstein) group. Two different zirconia primers and Rocatec system were used to zirconia cylinders (n=16) onto the zirconia surface. Zirconia specimens, polished and roughened, were pretreated and composite bilayer cylinders bonded using conventional adhesive techniques. Results: Shear bond strengths were analyzed using single-factor ANOVA(p<0.05). Bond strength values achieved after airbone particle abrasion and zirconia surface pre-treatments(p<0.05). Conclusion: Shear bond strength tests denmonstrated that zirconia primer is a viable method to improved bond strength between zirconia ceramic core and veneering composites.

주기가열법을 이용한 탄소/에폭시 및 다공성 단열재의 진공 열확산도 측정 (Thermal Diffusivity Measurement of Carbon/Epoxy and Porous Thermal Insulation Material under Vacuum Condition Using Cyclic Heating Method)

  • 남기원;이영무;;공철원
    • Composites Research
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    • 제20권5호
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    • pp.20-25
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    • 2007
  • 열주기법은 다공성 소재의 열확산도를 측정하는데 유용한 방법이다. 본 논문의 주 목적은 진공환경에서 다공성 소재의 열확산도 측정 시스템을 개발하고 검증하는데 있다. 이 방법을 검증하기 위하여 알루미나 시편과 폴리스티렌 폼의 열확산도를 측정하였다. 이 시편들의 열확산도는 참고값과 일치하였다. 탄소/에폭시 소재와 다공성 단열소재의 열확산도를 대기상온과 대기진공 환경에서 측정하였다. 탄소/에폭시 소재와 다공성 단열소재의 진공환경에서 열확산도는 대기환경에 비하여 각각 66.4%와 64.9% 감소하였다. 이 차이는 소재내의 기공에 있는 공기의 영향으로 추정된다.