• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.39 no.12
• /
• pp.1251-1256
• /
• 2015

This study investigates the friction noise characteristic in relation to the corrosion of metal by using the frictional reciprocating and pin-on-disk system. From the experiments, it is found that the corrosion of metal advances the onset time and increases the magnitude of friction noise. Further, it is observed that the effect of corrosion on friction noise stems from the alteration of tribo-surface during repetitive frictional motion. The alteration of the corrosive contact surface induces a negative friction-velocity slope, by which the corrosion of metal can generate dynamic instability faster than non-corrosion of metal.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.20.1-20.1
• /
• 2011

타이타늄의 내부식 특성은 분해하기 어려운 산화물의 보호피막을 형성 함으로서 무독성의 생체친화적 성질을 가지고 있어 심장밸브, 인공 뼈 등 신체 조직의 이식에 사용될 만큼 인체에 무해한 금속으로 의료용으로 많이 응용되고 있다. 본 강연에서는 생체재료로써 의료용 타이타늄의 적용현황을 소개하고, 이를 통해 타이타늄의 가치를 다시 한번 재고하고자 한다. 타이타늄 임플란트에서 그 표면과 골사이의 골유착(osseointegration)은 성공적인 임상결과를 얻기 위한 중요한 요소 중의 하나이다. 1960년대에는 기계가공 된 매끈한 형태의 타이타늄 표면을 시작으로 골유착을 얻고자 하였다. 이러한 시도를 통해 임플란트가 점차 대중화 되면서 1980년대 부터 타이타늄 표면과 골과의 유착을 조기에 실현하고, 골유착 강도를 강화하기 위해 다양한 표면기술이 개발 되기 시작하였다. 크게는 1. 표면적 증대 기술, 2. 화학적 방식을 통한 표면기술, 3. 생체활성 유도형 표면기술, 4. 서방출 등을 응용한 골유도 및 활성 조절형 표면기술 등이 개발되어 제품화 되거나 그 연구가 진행 중에 있다. 다양한 표면기술에 대한 흐름을 이해하고 이에 대한 장, 단점을 이해함으로써 앞으로 기술적으로 극복해 나가야 할 과제를 제시하고자 한다. 또한 다양한 표면기술에 대한 유효성과 그에 대한 중, 장기 안전성에 대한 중요성을 이해하고 이를 평가하기 위한 여러 가지 절차와 방법 소개를 통해 신뢰성 있는 연구개발이 될 수 있기 바란다.

• Journal of Korea Foundry Society
• /
• v.28 no.5
• /
• pp.199-203
• /
• 2008

현재 사용되고 있는 진동감쇠능 Mg-Zr 합금인 K1A는 우수한 진동감쇠능을 갖으나 열악한 기계적 특성과 Zr이 고가이면서 고융점 원소로 합금화가 어렵다는 문제점 때문에 진동테이블, 미사일 유도시스템 및 레코딩 장비 등에 소량만 적용되고 있다. Mg-Ni 합금의 경우Ni가 Mg 용탕 내에 고용되지 않아 우수한 진동감쇠능을 갖으나 Fe, Cu등과 함께 Mg의 부식을 가속시키는 원소로 사용이 제한적일 뿐 아니라 Zr과 마찬가지로 Ni도 고융점 원소로 합금화가 어렵다는 것도 문제점으로 작용하고 있다. Mg-Si 합금의 경우 Si이 극소량만 고용되어 우수한 진동감쇠능을 보이며 Ni과 달리 부식에 영향을 받지 않는 원소이지만 Zr, Ni와 마찬가지로 고가이면서 고융점 원소로 합금화가 어렵다는 문제점이 있다. Mg 용탕에 첨가하게 되면 용탕의 표면에 MgO, CaO 피막을 형성하여 발화현상을 억제할 뿐 아리라 첨가량의 증가에 따라 발화온도를 상승시키는 Ca의 경우 Mg 내에 고용되어 진동감쇠능을 감소시킬 뿐 아니라 유동성 저하 및 열간균열을 야기하는 것으로 나타났다. 그러나 CaO의 경우 Mg내에 고용되지 않고, 가격이 저렴하며 Mg 고유 특성의 변화가 적다. 또한 Ca와 같이 Mg 용탕의 발화를 억제하여 보호가스인 $SF_6$를 사용하지 않아도 된다. 이런 다양한 장점을 갖는 CaO를 첨가한 Mg합금이 진동감쇠능을 유지하면서 기계적 특성이 향상된다면 주행 시 안전성 및 정음성이 요구되는 수송기기 분야와 외부충격으로부터 데이터 보호가 필수적인 휴대용 전자정보통신기기 분야에서 적용이 증가할 전망이며 이에 따라 이 분야에 대한 지속적인 연구와 투자가 이루어져야 할 것이다.

• Analytical Science and Technology
• /
• v.7 no.1
• /
• pp.115-124
• /
• 1994

The corroded surface of cold rolled steel sheet in the process of rinsing after alkali-cleaning was examined by means of X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS). In addition, the surface-treated cold rolled steel with 0.05wt% $Na_5P_3O_{10}$ solution for the purpose of preventing the corrosion was examined by means of XPS and the results were compared with those for the non-treated cold rolled steel. It was found that the corroded surface consists of $Fe_2O_3$, FeO and $Fe(OH)_3$ and the thickness of the oxide layer is about $1500{\AA}$. On the other hand, in the case of surface-treated cold rolled steel, the phosphate layer of $60{\AA}$ thickness was found to act as a protective film over the relatively thin Fe oxide layer.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.225-225
• /
• 2009

천연해수 중에서 음극방식에 의해 형성된 석회질 막은 장기적으로 외부 부식 환경을 차단하여 피방식체인 강재를 부분적으로 보호하거나 음극방식에 필요한 전류밀도를 감소시키는 역할을 하기도 한다. 한편 이렇게 형성된 석회질막 자체의 밀착력은 매우 취약하여 정상적인 막으로의 기능 수행이 곤란하다. 본 연구에서는 해수 환경 중 형성된 석회질 코팅막의 성분, 조직 및 결정구조 등을 분석하여 밀착성 향상에 기여할 것으로 추정되는 인자를 평가 선정함은 물론 제작 제어를 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2009.10a
• /
• pp.252-253
• /
• 2009

희생양극으로 많이 활용되고 있는 Zn, Mg 금속은 모재 금속과 갈바닉 쌍을 형성하여 방식체를 보호하게 된다. 본 실험에서는 SPCC 강판위에 Fe+Mg, Fe+Zn 강판을 각각 제작하여 갈바닉 전류와 갈바닉 전위를 측정하였다. 갈바닉 전류는 초기에 금속 표면의 산화피막의 영향으로 큰값을 나타났으나, 시간의 경과에 따라 안정적인 값을 나타냈다. 즉, 가스압의 증가에 따라 제작된 Fe+Mg, Fe+Zn박막의 내식성은 우수하게 나타났고, 가스압이 낮을수록 박막의 내식성은 떨어지는 것으로 나타났다. 갈바닉 전위는 철의 방식전위에 도달하는 시간에 따라 내식성의 우수성을 판단하였다.

• Fire Science and Engineering
• /
• v.30 no.4
• /
• pp.121-127
• /
• 2016

This study analyzed the structural and electrical characteristics of an iron fittings type Corrugated Stainless Steel Tubing (CSST) damaged by the Primary Current Injection Test System (PCITS). CSST consists of cladding, tube, nuts, clamp ring, flare cap, socket, and ball valve. For an evaluation of the dielectric withstand voltage, the area between the live part and non-live part of the CCST shall withstand a voltage of 220 V AC for one minute. For an evaluation of the insulation performance by 500 V DC, it is required that the insulation exceed more than $1M{\Omega}$ before the temperature rise test, $0.3M{\Omega}$ after the test. Although the average resistance of the product was $11.5m{\Omega}$, that of the product damaged at a current of 130 A by the PCITS was $11.50m{\Omega}$. Furthermore, parts of the cladding were melted and black smoke appeared when a current of 130 A applied for 10 s. After 60 s, most parts were heated and turned red. At 120 s, the parts that turned red had widened. Although it did not form a normal distribution because the P value was 0.019 with a confidential interval of 95%, it revealed outstanding characteristics with an AD (Anderson-Darling) value of 0.896 and a standard deviation of 0.5573.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.19 no.6
• /
• pp.298-304
• /
• 2009

The effect of the surface treatments on the high temperature properties of the Inconel 617, one of the promising candidate alloys for high temperature heat-transport system, has been studied. Various surface modification methods including a rapid thermal process(RTP), a hydrothermal treatment, and a physical vapor deposition($2{\mu}m$ thick TiAlN film by an arc discharge) were applied to the Inconel 617. The morphological and the structural properties of the surface-modified Inconel 617 samples after heat treatment at $1000^{\circ}C$ in the air were compared to find out whether inhomogeneous formation of $Cr_2O_3$ crust at the surface region was suppressed or not. TiAlN-coated Inconel 617 showed homogeneous microstructure and the lowest wear loss compared to bare, RTP- and hydrothermally-treated Inconel 617 by suppressing the $Cr_2O_3$ crust formation.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.46.2-46.2
• /
• 2010

최근 수송기기 및 전자부품산업에서의 성능향상 요구에 따라 경량고강도 비철금속재료의 수요가 증대되고 있다. 특히, 세계적으로 에너지 절약 및 환경 공해 규제가 대폭 강화됨에 따라 자동차, 항공기 등 수송기기의 소재경량화 소재로 낮은 밀도 기계적 가공성이 우수한 마그네슘 합금이 각광을 받고 있다. 그러나 Mg합금은 알루미늄 합금과는 달리 보호성 산화피막이 형성되지 않아 내식성 및 고온강도가 매우 취약하다. 이를 보안하기 위해서 본 연구에서는 마그네슘의 강도 개선을 위한 원소로써 고용강화 원소로 많이 쓰이는 Zn과 입자 미세화로 인한 항복강도를 증가시키는 Mn의 3원계 합금에 고온에서 안정한 Mg2Sn상이 형성되는 Sn을 첨가하여 시효처리에 따른 기계적 특성과 미세조직을 관찰하였다. 실험 이전에 Pandat Program에 의한 열역학적 분석을 바탕으로 Mg-Zn-Mn 및 Mg-Zn-Mn-Sn의 상태도 계산 및 MgZn와 Mg2Sn 석출분율을 예측하였다. 열역학 계산을 통해 도출된 석출온도를 통해 Mg-Zn-Mn 및 Mg-Zn-Mn-Sn 합금의 열처리에 따른 경도 및 미세구조를 관찰하였다. 또한, 기계적 특성을 평가하기 위해 상온 및 고온 인장시험을 실시하였고 XRD, SEM을 이용하여 석출상을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.170-171
• /
• 2012

$Fe_2O_3$, Al, Cr과 Si 분말을 고 에너지 볼 밀링해서 나노분말을 제조한 후 고주파유도 가열 활성 연소합성 장치로 1분 이내의 짧은 시간에 합성 및 소결한 $Al_2O_3+4.65(Fe_{0.43}Cr_{0.17}Al_{0.323}Si_{0.077})$, $Al_2O_3$ + 5.33 ($Fe_{0.375}Cr_{0.11}Al_{0.3}Si_{0.075}$), $Al_2O_3$ + 6.15 ($Fe_{0.325}Cr_{0.155}Al_{0.448}Si_{0.072}$), $Al_2O_3$ + 3.3 ($Fe_{0.6}Cr_{0.3}Al_{0.6}$) 소결체 시편을 $700^{\circ}C$의 온도에서 100시간 동안 공기 중에서 산화 및 $N_2-H_20-H_2S$ 혼합 가스 내에서 황화 부식을 실시하였다. 그 결과 산화 및 황화 부식 후에 ${\alpha}-Al_2O_3$가 표면에 생성되어 보호 피막으로 작용하여 우수한 내식성을 보였다.