• 제목/요약/키워드: $Al_2O_3-TiO_2$ composite

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용사법과 레이저 용접을 이용한 복합소재 미세필터 연구 (A study on ceramic and metal composite material joining for micro filter using thermal spray and laser welding)

  • 송인규;최해운;김주한;윤봉한;박중언
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.32-38
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    • 2010
  • Hybrid material(ceramic+metal) processes were developed for micro filter using ceramics coating at metal filter surface by thermal spray method, micro hole drilling at ceramic coated filter surface by femtosecond laser, and fiber laser direct welding of ceramic and metal (SUS304, SM45C) by capillary effect. Thermal spray process was used for ceramic powders and metal filters. The used ceramic powders were $Al_2O_3+40TiO_2$(Metco 131VF) powder of maximum particle size $5{\mu}m$ and ${Al_2O_3}99+$(Metco 54NS) power of maximum particle size 45m. Ceramic coated filters using thermal spray method had a great influence on powder material, particle size and coating thickness but had a fine performance as a micro filter. CW fiber laser was used to drill the top ceramic layer and melt the bottom metal layer for joining applications.

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Vapor Permeation Characteristics of TiO2 Composite Membranes Prepared on Porous Stainless Steel Support by Sol-Gel Method

  • Lee, Yoon-Gyu;Lee, Dong-Wook;Kim, Sang-Kyoon;Sea, Bong-Kuk;Youn, Min-Young;Lee, Kwan-Young;Lee, Kew-Ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권5호
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    • pp.687-693
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    • 2004
  • Composite membranes with a titania layer were prepared by soaking-rolling method with the titania sol of nanoparticles formed in the sol-gel process and investigated regarding the vapor permeation of various organic mixtures. The support modification was conducted by pressing $SiO_2$ xerogel of 500 nm in particle size under 10 MPa on the surface of a porous stainless steel (SUS) substrate and designed the multi-layered structure by coating the intermediate layer of ${\gamma}-Al_2O_3$. Microstructure of titania membrane was affected by heat-treatment and synthesis conditions of precursor sol, and titania formed at calcination temperature of 300$^{\circ}C$ with sol of [$H^+$]/[TIP]=0.3 possessed surface area of 210 $m^2$/g, average pore size of 1.25 nm. The titania composite membrane showed high $H_2/N_2$ selectivity and water/ethanol selectivity as 25-30 and 50-100, respectively. As a result of vapor permeation for water-alcohol and alcohol-alcohol mixture, titania composite membrane showed water-permselective and molecular-sieve permeation behavior. However, water/methanol selectivity of the membrane was very low because of chemical affinity of permeants for the membrane by similar physicochemical properties of water and methanol.

Properties of Hot Pressed Alumina-Titanium Diboride Particulate Composites

  • Park, Dong-Soo;Han, Byung-Dong
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제4권3호
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    • pp.227-230
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    • 1998
  • Alumina($Al_2O_3$)-Titanium Diboride($TiB_2) particulate composites were fabricated by hot pressing of the powder mixture that was prepared from Self-propagating High Temperature Synthesis (SHS) product and commercial powders. Their propeties were examined in order to find feasibility of using SHS for making the high performance ceramic composite. $TiB_2 particles obtained by grinding the SHS product were finer than the commercial powders. Hot pressed sample containing the SHS products exhibited higher strength than the one prepared from the commercial powders.

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거제도 화산암의 암석학적 연구 (Petrology of the Volcanic Rocks in Geoje Island, South Korea)

  • 윤성효;이준동;이상원;고정선;서윤지
    • 암석학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.1-18
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    • 1997
  • 이 연구에서는 한반도 남해안 도서지역중 거제도 일대의 화산암류를 대상으로 암석 기재, 암석화학적 특성을 알아보고, 화산암류의 조구적 위치 및 성인에 대하여 고찰하고자 한다. 본 역의 화산암류는 백악기의 퇴적암층을 기반으로 피복하여 주로 안산암질 화성쇄설암과 용암류가 교호로 누적된 산상 즉, 최하부는 두터운 화산각력암, 응회각력암 및 라필리응회암 누층으로 구성되고, 상부로 감에 따라 상대적으로 안산암 용암류가 라필리응회암과 응회암을 협재하며 빈번하게 노출되고 최상부에는 데사이트-유문암질 용결회류응회암류가 분포한다. 본 역의 화산암류는 주성분 화학조성으로 볼 때, 현무암에서 현무암질안산암, 안산암, 데사이트 그리고 유문암에 이르는 넓은 성분 조성을 하며 전형적인 BAR조합을 나타낸다. 본 역의 화산암류는 칼크-알칼리암계열에 속하며, SiO2에 대한 K2O 성분에서 medium-K의 조성을 나타내고, La, Th 및 Nb 상관도에서 조산대안산암(orogenic andesite)의 영역에 도시된다. 미량원소 함량을 MORB값으로 표준화한 spider diagram에서 Sr, K, Rb, Ba, Th 등이 다른 원소에 비하여 상대적으로 높은 값을 가지는 반면, Nb, P, Ti, Cr의 함량이 낮은, 지판의 침강 섭입에 관련된 대륙연번부/도호의 조구적환경에 관련된 암석들에 나타나는 특징을 잘 나타낸다. 희토류원소를 chondrite로 표준화한 그림에서는 전체적으로 LREEs가 HREEs에 비하여 부화되어 있으며, 현무암에서 현무암질안산암, 안산암, 데사이트 및 유문암으로 감에따라 Eu의 '-'이상이 점진적으로 커지며, 변화패튼이 대체로 평행한 배영을 보여주므로 본 역의 암석들은 동원마그마에서 유래하였음을 알 수 있다. 지구조위치 판별도에서 본 역의 화산암류는 지판이 침강 섭입하는 지판경계부에서 생성된 마그마로부터 유래한 화산암의 조구적 위치 즉 정상적인 대륙연변호(normal continental margin arc)의 영역에 해당한다. 거제도지역의 화산암류는 약 10% 정도의 맨틀물질의 부분용융으로 형성된 현무암질 시원마그마가 생성되어 지각으로 상승하는 과정에서 분별되어 칼크-알칼리 안산암질 마그마가 형성되었으며, 이 마그마로부터 계속 분별결정작용, 동화작용 및 마그마 혼합 등의 과정을 거치면서 다양한 화산암류를 형성한 것으로 해석된다.

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고압 자전연소 소결법을 이용한 섬유강화 복합체의 제조 (Fabrication of Fiber-Reinforced Composites by High Pressure Self-Combustion Sintering Method)

  • 방환철;고철호;임동원;김봉섭;최태현;윤존도
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.444-452
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    • 2000
  • Dense composites of titanium matrix and Al2O3 matrix with reinforcements of carbon or titanium carbide fibers were successfully fabricated by high-pressure self-combustion sintering method or combustion reacton under 30 MPa of uniaxial pressure with an aid of external heating in vaccum. It was found that the fibers were uniformly distributed in the matrix, and aligned in a phase perpendicular to the pressure axis. As a moel ratio of Ti/C or reaction time increased, the density of Ti-matrix composite increased Micro pores around fibers could be removed by using clean carbon fibers without sizing agent on their surface. The evolution of carbide fibers from carbon fibers was observed. The composition of the various phases around fibers were analyzed.

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문경지역에 분포하는 각섬암(변성조립현무암)에 대한 암석학적연구 (Petrology and Amphibolites(Meta-Dolerite sill) in the Mungyong Areal Korea)

  • 안건상;신인현;김희남
    • 한국지구과학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.500-514
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    • 1997
  • 옥천습곡대 중앙부에 해당하는 문경지역예 분포하는 각섬암에 대하여 정밀한 산상, 조직 및 지화학적 성질을 조사하고, 지구조적 환경을 추적했다. 본역의 상내리층(옥천층군)과 석회암층(조선누층군)에 분포하는 각섬암은 변성된 조립현무암질 암상이며 주변암과 조화적로 분포함을 확인했다. 본 연구를 통하여 본 암석의 분포를 이전의 그것에 비해 크게 대선하였다. 상내리 지역을 중심으로 관찰한 암상을 최소한 4매 이상이다. 그 하나는 석회암층 내에 분포하며(Ls Sill, 두께 약 3 m), 나머지는 상내리층 내에 분포한다. 상내리층 내에 분포한 암상들을 하부로부터 각각 First Sill(두께 약 40 m), Second Sill(두께 약 100 m), Third Sill(두께 약 40 m)로 명명했다. 두꺼운 암상은 후기에 관입한 소규모의 암상을 포함하며, Third Sill은 2매의 주 암상과 2매의 소규모 암상으로 구성된다. 각 암상은 주변암과의 접촉부에서 세립질의 냉각대를 가지며, 내측으로 갈수록 입자의 크기가 증가한다. 두꺼운 암상은 다양한 암맥과 중심부에서 힌색의 단편을 가지며, 접촉부에서 중앙부로 감에 따라 화학적 성질도 규칙적으로 변한다. $SiO_2,\;Na_2O,\;K_2O,\;P_2O_5$는 증가하며, $TiO_2,\;FeO^*,\;Al_2O_3,\;CaO$는 감소하는 경향을 보인다. 각섬암의 산상과 화학적 특징을 고려하여, 초기에 관입한 마그마로 생각되는 대표적인 10개의 화학조성을 선택하여 그들의 주성분 및 부성분 변화를 조사하였다. 그들이 보여주는 조성변화는 단일 마그마의 분별결정작용으로 설명할 수 없다. 본 역의 각섬암에 관한 지질분포, 지화학적 특성 및 과거 연구자들의 자료는 각섬암의 원암(현무암질마그마)이 intracontinental rift 환경에서 암상형태로 관입하였음을 지시한다.

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플라즈마용사 세라믹코팅 피막부식재의 음향방출 특성 (Acoustic Emission Characteristics of Plasma Sprayed Ceramic Coating Layer after Salt Spray)

  • 김귀식;박경석;홍용의
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.69-74
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    • 2001
  • This paper was to investigate of a adhesiveness for the plasma sprayed coating materials did salt spray by acoustic emission method in tensile loadings. The powders used for the coating were nickel aluminum composite powder Ni-4.5wt.%Al and titanium dioxide powder $TiO_2$. These powders were coated on a carbon steel S45C by plasma spray method. The result solution was a 5% NaCl and the slat spray times were 2, 5 and 10 hours respectively. The salt solution penetrated into the surface of the substrate through pore of the coating layer built in the process of plasma spay. Corrosion productions formed on the surface of substrate. The adhesiveness between the substrate and the coating layer is weaken by corrosion and the exfoliation initiated chiefly at the corrosion surface of the substrate. The AE events and energy of the corroded coating specimens decreased as the salt spray times increased.

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팔라듐 합금 복합막 제조를 위한 Intermediate Layer 연구 (A Study on Intermediate Layer for Palladium-Based Alloy Composite Membrane Fabrication)

  • 황용묵;김광제;소원욱;문상진;이관영
    • 공업화학
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    • 제17권5호
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    • pp.458-464
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    • 2006
  • 팔라듐 합금 복합막의 제조는 니켈 분말과 무기화합물의 혼합물로 개질된 튜브형 다공성 스테인레스 스틸 지지체 표면 위에 무전해 도금법(elctroless plating technique)에 의해 팔라듐 - 니켈 - 은을 박막으로 도금하는 형태로 이루어졌다. 일반적인 다공성 금속 지지체는 기공이 크기 때문에 그 자체로서 도금에 적합한 지지층이 되기가 어렵고, 결함이 없는 팔라듐 복합막의 제조가 쉽지 않아 본 연구에서는 금속 지지체와 팔라듐 사이에 중간층(intermediate layer)을 형성하여 이와 같은 문제점을 극복하고자 하였다. 중간층의 소재인 실리카 졸, 알루미나 졸, 이산화티타늄 졸 등의 무기화합물과 니켈 분말의 혼합물로 다공성 금속 지지체 위에 코팅하여 박막을 형성하고 제조 조건에 따른 질소 투과도를 측정하고 비교하였다. SEM 분석법에 의해 니켈과 무기화합물 혼합물의 표면층의 형성 모습도 측정하였다. 제조된 중간층 가운데 이산화티타늄 졸과 니켈의 혼합물이 가장 낮은 질소 투과도와 치밀한 표면층을 나타내었다. 최종적으로 니켈과 실리카의 혼합 중간층으로 이루어진 팔라듐-니켈-은 합금 복합막을 제조하고 수소와 질소의 투과도를 측정하였다. 1기압 이하에서 질소에 대한 수소 선택도는 무한대였으며 수소투과 속도는 1 기압, $500^{\circ}C$에서 $1.39{\times}10^{-2}mol/m^2{\cdot}s$의 값을 나타냈다.

Design optimization for analysis of surface integrity and chip morphology in hard turning

  • Dash, Lalatendu;Padhan, Smita;Das, Sudhansu Ranjan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제76권5호
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    • pp.561-578
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    • 2020
  • The present work addresses the surface integrity and chip morphology in finish hard turning of AISI D3 steel under nanofluid assisted minimum quantity lubrication (NFMQL) condition. The surface integrity aspects include microhardness, residual stress, white layer formation, machined surface morphology, and surface roughness. This experimental investigation aims to explore the feasibility of low-cost multilayer (TiCN/Al2O3/TiN) coated carbide tool in hard machining applications and to assess the propitious role of minimum quantity lubrication using graphene nanoparticles enriched eco-friendly radiator coolant based nano-cutting fluid for machinability improvement of hardened steel. Combined approach of central composite design (CCD) - analysis of variance (ANOVA), desirability function analysis, and response surface methodology (RSM) have been subsequently employed for experimental investigation, predictive modelling and optimization of surface roughness. With a motivational philosophy of "Go Green-Think Green-Act Green", the work also deals with economic analysis, and sustainability assessment under environmental-friendly NFMQL condition. Results showed that machining with nanofluid-MQL provided an effective cooling-lubrication strategy, safer and cleaner production, environmental friendliness and assisted to improve sustainability.

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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