• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
• /
• v.18 no.2
• /
• pp.103-111
• /
• 1998

A nondestructive ultrasonic technique is presented for estimating the reinforcement volume fractions of particulate composites. The proposed technique employs a theoretical model which accounts for composite microstructures, together with a measurement of ultrasonic velocity to determine the reinforcement volume fractions. The approach is used for a wide range of SiC particulate reinforced Al matrix ($SiC_p/Al$) composites. The method is considered to be reliable in determining the reinforcement volume fractions. The technique could be adopted in a production unit for the quality assessment of the metal matrix particulate composite extrusions.

• The Korean Journal of Rheology
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.49-59
• /
• 1994

높은 전기장 하에서 다분산, 비구형 실리카/실리콘 오일 현탁액의 전기유변 (electrorheological, ER)현상을 살펴 보았다. 전기유변유체는 전기장 방향으로 사슬구조를 형 성하는 특성을 보이며 이것이 유변물성의 향상에 기여하는 것으로 알려졌다. 동적(dynamic) 상태 실험에서 전기장 하의 실리카 현탁액은 매우낮은 임계변형율(${\gamma}$c =0.1%)이상에서 비선 형 점탄성을 보였다. 저장탄성계수(G＇)는 변형율 변화에 손실탄성계수(G＂)는 매질의 점도 에 더 민감한 의존성을 보였다. 또한 겉보기 항복응력은 입자의 부피분율과 전기장에$\Phi$1.9E1.4 의 의존성을 보였는데 부피분율에 대한 의존성이 큰 이유는 0.1 이상의 부피분율에서 복합 사슬 구조 내의 입자들 간의 상호 정전효과가 지배적으로 나타나기 때문이라고 생각된다. 정상상태 실험에서는 부피분율이 크거나 높은 전기장 하에서 전단속도가 0.1sec-1 정도 이하 로 감소함에 따라 전단응력이 급겨히 증가하는 현상을 보였다. 그러므로 본질적인 동적 항 복응력을 얻기 위해서는 매우 낮은 전단속도 영역의 특이한 응력거동을 고려해야한다. 큰 전단속도 하에서는 hydrodynamic interaction의 영향으로 전단속도의 증가에 따라 전단응력 이 증가하였다. 이같은 전단응력의 거동을 계단전단실험으로 확인하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
• /
• v.18 no.2
• /
• pp.112-120
• /
• 1998

A nondestructive evaluation technique was developed for the quantitative determination of the reinforcement volume fractions in particulate reinforced metal matrix composites. The proposed technique employed a composite micromechanics which accounts for the microstructure of the composite medium together with the measurement of anisotropic electrical conductivity. When the measured conductivity was coupled with the theoretically predicted conductivity, the unknown reinforcement volume fraction was calculated. An analytical model based on the Mori-Tanaka method was described which relates the NDE signatures to the composite microstructure. The volume fractions were calculated using eddy current measurements made on a wide range of silicon carbide particulate ($SiC_p$) reinforced aluminum (Al) matrix composites. The calculated $SiC_p$ volume fractions were in good agreement with the measured volume fractions in the range of 0-30%. The technique was also found to be effective in estimating the total volume percentage of reinforcement and intermetallic compound formed during the processing stage.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2003.03a
• /
• pp.27-27
• /
• 2003

무가압침투법으로 제조된 부피분율 10~24% SiC, TiC, B$_4$C 탄화물 입자강화 7075 Al 합금 기지 복합재료의 건식 미끄럼 마멸거동을 강화입자의 종류, 크기 및 부피 분율을 변수로 연구하였다. 미끄럼 마멸 시험은 pin-on-disk 형태의 마멸 시험기를 사용하여, AISI 52100 베어링강을 상대재로 상온 대기 중에서 실시되었다. 마멸특성의 분석과 마멸기구의 규명을 위하여 마멸면과 마멸단면을 SEM, EDS를 이용하여 분석하였다. 제조된 복합재료의 압축 시험을 통하여 측정된 항복강도와 가공경화지수는 서로 반비례하였고, 각 시편간의 경도 차는 크지 않았다. 마멸 시험결과, 크기 및 부피 분율이 7$\mu\textrm{m}$ !0%인 SiC 입자로 강화된 복합재료를 제외하고, 전체 복합재료 시편은 7075 Al 기지 합금에 비해 낮은 마멸 속도를 보였다. 10N 이하의 저하 중에서는 강화상의 종류와 상관없이 복합재료는 낮은 마멸 속도를 보였고, 25N 이상의 고하중에서는 TiC 입자강화 복합재료가 가장 낮은 마멸 속도를, SiC 입자강화 복합재료가 가장 높은 마멸 속도를 나타내었다. 강화 입자의 크기 및 부피 분율이 동일한 경우 SiC 입자로 강화된 복합재료가 가장 낮은 내마멸성을 나타내었다. 강화상의 크기 및 부피 분율이 증가함에 따라 미소 마멸에서 격렬 마멸로의 천이 하중이 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.269-270
• /
• 2009

본 연구는 윤활첨가제에 의한 반도체재료 가공용 다이아몬드 마이크로 블레이드의 절삭성능 향상과 수면연장을 위한 기술개발을 목표로 한다. 마이크로 블레이드와 피 절삭재 사이의 마찰특성의 향상, 그로인한 절삭성능의 향상 등에 미치는 윤활제의 종류와 그 효과를 규명하기 위하여 Cu/Sn계열 다이아몬드 마이크로 블레이드용 결합제에 흑연과 $MoS_2$를 통일한 부피분율로 첨가한 시편을 만들고, 기계적 특성평가와 순간전력소모로 평가하는 절삭성능시험, 블레이드의 마모량 측정을 통한 내구성 실험을 행하였다. 그 결과 기계적 특성과 밀접한 내마모성에 기인한 수명의 관점에서 $MoS_2$를 첨가한 경우가 흑연을 첨가한 경우보다 더 효과적으로 나타났다. 절삭할 때 필요한 순간전력소모로 평가한 절삭성능 평가에서는 동일한 부피분율의 윤활제가 첨가된 경우 차이는 비교적 미미하였다.

• Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
• /
• 2003.05a
• /
• pp.24-24
• /
• 2003

고온초전도 BSCCO 2223 ((Bi, Pb)₂Sr₂Ca₂Cu₃O/sub x/) 선재의 특성을 향상시키기 위해서는 반복적인 인발 및 압연과정을 통한 texturing향상, BSCCO 2223입자의 배향성 증대, 피복재내 초전도체의 충진율(밀도)향상, 이차상의 부피분율 감소등이 이루어져야 한다. 최적 열처리 조건을 통하여 열처리 시에 형성되는 이차상인 (Bi,Pb)₂Sr₂CuO/sub y/ (2201, amorphous phase)를 조절하면서, (Ca,Sr)₂CuO₃ (2/1 AEC), (Ca,Sr)/sub 14/Cu/sub 24/O/sub 41/ (14/24 AEC)와 같은 이차상들의 부피분율 및 크기를 감소시켜야만 한다. 본 실험에서는 BSCCO 2223 선재의 특성을 향상시킬수 있는 최적의 열처리 조건 확립 및 기계적 공정시 나타나는 여러 가지 문제점을 개선하여 높은 임계전류를 가지는 선재의 특성을 분석하고자 하였다. 최종적으로 제조된 선재는 2223상 결정이 피복재(Ag)와 평행하게 길게 성장하며, AEC상의 크기와 부피분율이 감소할수록 더 높은 임계전류특성을 나타내었다(I/sub c/～70A, J/sub c/～42,000 A/㎠). 또한 이 선재에서 나타나는 여러 가지 이차상들을 분석하기 위하여 XRD, SEM, EDS 분석을 행하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
• /
• v.19 no.3
• /
• pp.180-188
• /
• 1999

The dynamic elastic properties of metal matrix composites were investigated by resonant ultrasound spectroscopy(RUS). The composites used in this study consisted of 2124 aluminum alloy reinforced with different concentrations of SiC particles. RUS can determine the nine independent elastic stiffness($C_{ij}$) for the orthorhombic symmetry on a small specimen simultaneously. The elastic constants were determined as a function of the volume fraction. A concept of effective aspect ratio. which combine the aspect ratio and the orientation of reinforcement. was used to calculate the initial moduli from Mori-Tanaka theory for the input of RUS minimization code. Young's moduli can be obtained from the measured stiffnesses. The results show that the elastic stiffness increases with increment of the particle content. The behavior of elastic stiffness indicates that the particle redistribution induced by the extrusion process enlarges the transversely isotropic symmetry as the fraction of reinforced particles increase. This relationship could be used for determination of the volume fractions of reinforcement as a potential tool of nondestructive material characterization.

• Elastomers and Composites
• /
• v.47 no.1
• /
• pp.18-22
• /
• 2012

The silica-silica interaction parameter (${\alpha}_F$) of the silane treated silica filled natural rubber (NR) compound was investigated. The measured ${\alpha}_F$ values using mass fraction method following Wolff's theory were compared with volume fraction method. As silica concentration increased, the ${\alpha}_F$ value increased for both methods. The value of ${\alpha}_F$ expressed as volume fraction was higher than that of mass fraction, which resulted in large gaps between ${\alpha}_F$ values. The effect of accelerator (MBT) concentration on ${\alpha}_F$ values was compared.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.38 no.6
• /
• pp.575-581
• /
• 2001

세라믹/금속기지 복합재료에서 횡방향의 단축인장하중을 받는 경우, 복합재료의 특성에 관한 시뮬레이션 결과이다. 세라믹과 금속기지간 계면에 강한 결합이 존재하는 복합재와, 계면에서의 결합이 약한 복합재의 두 경우에 대하여 횡방향 평균응력과 평균변형율에 대한 관계를 계산하였다. 복합재료의 미시역학적개념과 유한요소해석법을 적용하여 세라믹체적분율의 변화에 따라 각기 해석되었다. 본 연구에서 계산된 횡방향 탄성계수는 문헌에 알려져 있는 미시역학개념으로 유도된 식에 의한 횡방향탄성계수값과 잘 일치되었다. 계면에서 강한 결합이 있는 복합재와는 달리, 약한 결합의 복합재는 인장하중에 의하여 세라믹/금속계면에서 금속재료와 세라믹간의 분리가 발생된다. 이 분리는 전체복합재의 강성을 감소시키며, 금속의 부피분율이 감소될수록 (즉, 세라믹의 부피분율이 증가할수록) 횡방향 평균응력의 평균변형율에 대한 감소로 나타났다. 미시역학의 개념을 적용한 유한요소해석기법을 통하여, 이미 알고 있는 복합재 각 성분의 특성으로부터 복합재료의 계면특성과 횡방향특성을 예측할 수 있다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.4 no.2
• /
• pp.33-40
• /
• 1997

본 연구에서는 에폭시 기지에 충진재료 SiC 분말과 SiC 휘스커 AIN분말을 사용하 여 이들 충진재의 함량 및 형상이 복합재료의 열전도도 열팽창계수 및 유전상수에 미치는 영향을 조사하였다. 복합재료의 열전도도는 세라믹 충진재의부피분율이 증가함에 따라 비선 형적으로 증가하였으며 휘스커 형상의 충진재를 첨가한 복합재료의 열전도도는 구형 분말의 충진재를 사용한 복합재료에 비해 높게 관찰 되었다. 이러한 현상은 충진재로 사용한 휘스 커가 구형 분말 충진재에 비하여 동일 부피분율에서 상호 접촉할수 있는 확률이 높기 때문 인 것으로 추정된다. 열팽창 계수는 충진제의 부피분율이 증가함에 따라 감소 하는 경향을 보였으며 충진재의 형상이 휘스커 형상인 경우가 구형에 비하여 감소되는 정도가 크게 관찰 되었다.