• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.9
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• pp.972-978
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• 1996

본 논문에서는 1673K에서 소결한 PSZ/Ni 복합재에 대한 종 탄성계수, 파괴강도, 파괴에너지 등의 기계적 특성을 평가하기 위해, 개량형 소형펀치시험을 행한 결과에 대해 논의한다. 또한 파면관찰과 AE법을 통해 이들 재료의 고온환경에서의 미시파괴과정도 조사하였다. 시험온도는 293K, 1073K, 1273K, 1473K의 4종류로 하였으며, PSZ/Ni 복합재료의 체적 조성비도 80/20, 60/40, 40/60, 20/80의 4종류이다. 이들 실험결과로부터, 1073K이상의 고온에서 Ni 함량이 60%인 PSZ/Ni 복합재가 파괴강도 및 파괴에너지가 가장 우수한 것을 알았다. 파면관찰에 의하면 이 재료의 조성비에서 파고거동이 취성으로부터 연성으로 천이하는 것을 확인할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.20 no.10
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• pp.3234-3242
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• 1996

This paper describes experimental results of modified small punch( MSP) test conducted to evaluate the fracure characteristics and mechanical properties of plasma sparayed zirconia ($ZrO_2$ stabilized with 8wt. % $Y_20_3$ : YSZ) NiCrAlY composite. The mixing ratios of YSZ/NiCrAlY were 0/100, 25/75, 50/50, 100/0 v.%. Test temperatures ranged from 293K to 1473K. This study is directed at development of thermal barrrier coating(TBC) system with superior heat resistance and mechanical properties. The microstructure and fracture process of the composite were examined by SEM and AE method. The mechanical properties of 100% YSZ were nearly independent of the temperatures tested in this study. In contrast, the NiCrAlY-containing composites showed a significant decrease of the mechanical properties above 1273K, showing a ductile- brittle transition behavior up to the temperature. Furthermore, it can seen that 25% YSZ/75% NiCrAlY composite gave the highest fracure strength and fracture energy among the mixing ratio tested over the temperature range.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.9
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• pp.839-846
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• 2000

통전활성 소결법을 이용하여 단상의 세라믹스(PSZ) 및 금속(NiCrAlY)과 PSZ/NiCrAlY 복합체를 각 소결온도에서 제조하였으며, 이에 대한 특성평가는 개량형 소형펀치 시험법을 이용하여 수행하였다. 복합체의 밀도 및 경도에 미치는 소결온도의 영향은 NiCrAlY의 부피분율 증가에 따라 감소되었으며, 중간조성에서의 밀도 및 경도는 연속적인 변화를 나타내었다. 파괴인성의 변화에서는 60vol%-NiCrAlY 이상의 조성에서 급격한 증가를 나타내었으며, 짧은 소결시간 및 빠른 승온속도 등 통전활성 소결법의 장점에 의해 단상의 PSZ에서도 10 MPa.m$^{1}$2/ 의 높은 파괴인성 값을 얻을 수 있었다. PSZ/NiCrAlY 복합체에서의 특성은 소결온도와 NiCrAlY의 부피분율에 의해 지배적으로 영향을 받았으며, 단상의 PSZ은 전형적인 취성거동을 나타내었고 80vol%-NiCrAlY 까지의 복합체에서는 부분적인 취성 및 소성거동을 함께 나타내었다. 각 소결체에서 최고의 특성을 나타내고 소결온도는 단상의 PSZ 경우인 140$0^{\circ}C$에서부터 단상의 NiCrAlY 경우인 120$0^{\circ}C$까지 최대 20$0^{\circ}C$의 차이를 나타내었으며, PSZ과 NiCrAlY의 조성비에 따라서 연속적인 변화를 보였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.19 no.3
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• pp.631-638
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• 1995

In this study, mechanical characteristics test of Functionally Gradient Materia (FGM) was performed by means of Modified Small Punch (MSP) Test with FGM; NiCrAlY-8YSZ and PSZ-Ni. To determine fracture mechanic factor, it was carried out MSP test that has possibility with small specimen (10*10*0.5 mm$^{t}$ ) and AE test to analyze micro fracture mechanism. As a result, fracture behavior became varied from brittle fracture to ductile as the content of Ni(or NiCrAlY) composition was increased and fracture energy was increased too. AE characteristics demonstrated that AE technique can detect the onset of fracture processes and AE energy was suddenly increased in the vicinity of maximum load. Since Young's modulus, fracture stress and fracture toughness was determined by MSP test, it can be known that the composition of NiCrAly 75%/8YSZ25% has the best mechanical property and furthermore this result is supported with fracture surface observation.