• Title/Summary/Keyword: 불균일 온도 분포

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주조방법에 따른 주얼리 제품(14K yellow gold alloy)의 특성비교 및 열처리 전과 후 특성변화

  • Yun, Don-Gyu;Seo, Jin-Gyo;Sin, So-Ra;An, Yong-Gil;Park, Jong-Wan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.238-238
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    • 2012
  • 현재 국내 주얼리(gold alloy) 제품을 생산함에 있어 주조 방법은 크게 대기 중 주조(흡입주조) 방법과 진공주조 방법으로 나누어진다. 국내 주얼리 제조업체의 약 90%이상이 대기 중에서 주조하는 흡입주조방법을 통해 제품을 제작하고 있고, 국외의 경우, 대다수 진공주조방법을 통해 제품을 제작하고 있다. 본 연구에서는 주얼리 제품을 생산할 때 사용되는 합금재료(master alloy)가 동일한 조건에서 주조방법을 달리하여 각각 24개씩 총 48개의 14K yellow gold alloy 제품을 제작한 후 열처리를 통해 각각의 기계적, 물리적 특성분석을 비교 분석하였다. EPMA (Electron Probe Micro Analysis)분석을 통해 합금재료 및 제품의 구성성분을 조사하였고, ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy)를 사용하여 성분에 대한 정량분석을 실시하였다. 용체화처리(solid solution treatment)는 $700^{\circ}C$, 30분의 조건으로 실시하였고, 시효경화처리(age-hardening)는 $200{\sim}300^{\circ}C$의 온도범위에서 $50^{\circ}C$ 간격으로 실시하였다. 열처리 전과 후 시료의 grain 들의 배열 및 size 변화를 관찰하기 위해 식각 후 OM (optical microscope) 및 SEM (Scanning Electron Microscope)를 통해 분석하였다. 열처리 전 제품의 경도측정결과 대기 중 흡입주조방법 및 진공 주조방법을 통해 제작된 제품이 각각 119 Hv, 126 Hv로 나타났고, 용체화 처리 후 98 Hv, 92 Hv로 감소하였다. 시효경화 처리 후의 경도변화는 대기 중 흡입주조 및 진공주조방법을 통해 제작된 제품 모두 $270^{\circ}C$에서 각각 154 HV, 166 HV로 가장 높은 경도 값을 나타내었고, $270^{\circ}C$ 이상에서는 과시효(over aging)현상으로 인해 경도 값이 다시 감소하는 경향을 나타내었다. EPMA mapping 분석을 통해 주조방법에 따라 각각 제품의 구성성분분포도를 확인하였다. 이를 통해 열처리 전 다소 불균일하게 분포되었던 성분들이 열처리 후 균일해짐을 확인할 수 있었다.

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Study on the Sintering Behavior and Abnormal Grain Growth with Ba/Ti ratio variation of $BaTiO_3$ Ceramics ($BaTiO_3$세라믹스에서 Ba/Ti비 변화에 따른 소결거동 및 비정상 입자성장에 대한 연구)

  • Choi, Jong-Sun;Kim, Ho-Gi
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.1 no.1
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    • pp.37-45
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    • 1991
  • In order to control the microstructures, the sintering behavior and abnormal grain growth with Ba/Ti ratio variation of $BaTiO_3$were investigated. The $BaTiO_3$powders used in this study were prepared by conventional calcination of $BaCO_3$ and $TiO_2$. The onset temperatures of the sintering were lowered and the densification was enhanced with increasing amounts of $TiO_2$ excess. These results are because of decrease of calcined particle sizes. A eutectic melt above temperature of $1320^{\circ}C$ did not assist the densification. Grain growth was strongly inhibited with increasing amounts of $TiO_2$ excess. The inhibition of grain growth caused abnormal grain growth due to inhomogeneous distribution of Ti-rich second phase.

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A study on the runner system for filling balance in multi-cavity injection molds (다수 캐비티 사출금형에서의 균형 충전을 위한 러너 시스템 연구)

  • Jeon, Kang-Il;Noh, Seung-Kyu;Kim, Dong-Hak
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.12 no.4
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    • pp.1581-1588
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    • 2011
  • In this study, flow characteristics in a multi-cavity injection molding process were investigated. One of main problems occurred in the multi-cavity molding is a flow imbalance among cavities since it affects physical properties and quality of products. Charge imbalance is caused by the uneven shear stress. Therefore, changes in viscosity affect the physical properties of resin and injection conditions differ in the filling imbalance phenomenon. Through, this study focus on experimental studies of flow imbalance for PC and PP resin occurring in a balanced delivery system. Experimental results were compared with CAE results. By experimental and CAE analysis, main cause for the flow imbalance is temperature distribution in cross section of runner. New runner system with a simple change of runner shape was suggested to avoid the flow imbalance. A series of simulation to confirm feasibility of Volume Runner's effects was conducted using injection molding CAE.

Investigation of the Filling Unbalance and Dimensional Variations in Multi-Cavity Injection Molded Parts (다수 캐비티의 사출성형품에서 충전의 불균형과 성형품 치수 편차의 교찰)

  • Kang, Min-A;Lyu, Min-Young
    • Polymer(Korea)
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    • v.32 no.6
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    • pp.501-508
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    • 2008
  • Small injection molded articles such as lens and mobile product parts are usually molded in multi-cavity mold. The problem occurring in multi-cavity molding is flow unbalance among the cavities. The flow unbalance affects the dimensions and physical properties of molded articles. First of all, the origin of flow unbalance is geometrical unbalance of the delivery system. However, even the geometry of the delivery system is well balanced, cavity unbalance occurs. This comes from the temperature distributions in the cross-section of runner. Temperature distribution depends upon injection speed because heat generation near runner wall is high at high injection speed. Among the operational conditions, injection speed is the most significant process variable affecting the filling unbalances in multi-cavity injection molding. In this study, experimental study of flow unbalance has been conducted for various injection speeds and materials. Also, the filling unbalances were compared with CAE results. The dimensions and weights of multi-cavity molded parts were examined. The results showed that the filling unbalances vary according to the injection speeds and resins. Subsequently, the unbalanced filling and pressure distribution in the multi-cavity affect the dimensions and physical states of molded parts.

Friction Welding of Ni-Base ODS Alloy Prepared by Mechanical Alloying (기계적 합금법으로 제조된 Ni기 산화물 분산강화 합금의 마찰압접에 관한 연구)

  • 강지훈;박성계;김지순;권영순
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 1994.10b
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    • pp.15-15
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    • 1994
  • M MA ODS 합금의 보다 폭넓용 실용확훌 위해 크게 요구되고 있는 적정 접합기술 개발의 한 방안£로, 마찰압접(Friction Welding) 방법의 가능성옳 조사하기 위하여 마찰압력과 시간, 마 찰 후 접촉압력(Upset Pressure) 풍을 다양하게 변화시켜 접합체톨 제조한 후, 접합체 강도에 대한 인장시험과 접합계연의 결합 및 미세구조에 대한 현미경 관찰, EDS에 의한 원소분석, 접 합이옴부의 경도분포와 파단면 분석 풍율 행하였다. 실험에 사용된 모재는 기계적 합금법으로 제조된 Inca사의 Ni기 MA 754 합금이었으며, 직경 l 10 mm, 길이 50 mm로 가공한 후, 아세통£로 초음파 세척하여 접합에 사용하였다. 접합온 브 레이크식 마찰압접기틀 사용하여 행하였으며, 회전시험편의 회전수는 2400 rpm이었A며, 다른 한쪽의 고정시험편과의 마찰압력 및 마찰시간온 각각 50 - 500 MPa과 1-5초로, 또한 업셋압 력도 50 - 600 MPa로 변화시켰다. 이때 업셋압력은 모든 시편에 대해 일정하게 6초동안 가하 였다. 얻어진 접합체는 각 압접조건 당 2개 이상의 접합시험편에 대해 상온 인장강도톨 측정하 였으며, 파단이 일어난 위치를 확인한 후 파면에 대한 분석율 주사전자현미경(SEM)과 에너지 분산형 분광분석기mDS)릎 사용하여 행하였다. 컵합이옴부의 첩합성올 확인하기 위하여, 접합 체를 접합변에 수직으로 절단, 연마한 후 광학현미경과 SEM, EDS 퉁으로 관찰, 분석하여 접 합부의 형상과 결합형성 여부, 접합계면의 미세조직 퉁옳 조사하였다. 또한 마찰압접에 따론 모재와 접합계연부의 경도분포훌 접합이옴부로부터 모재쪽으로 일정 간격율 두어 마이크로 비 커스 경도기로 측정, 조사하였다. 이상의 설험 결과, 다옴과 같온 결론옳 얻었다. ( (1) 접합체 강도가 모채 강도의 95% 이상이 되는 양호한 렵합체흩 얻기 위한 마찰압력 조건 온, 2400 rpm의 회전속도와 6초의 업셋압력 유지시간에서 마찰압력과 업셋압력, 그리고 마찰시 간이 각각 400 MPa 이상과 500 MPa 이상,2초입율 확인하였다. ( (2) 컵합이옴부의 관찰 결과, 모든 마찰압접 조건에서 컵합이옴부는, 기폰 모재의 texture 조직 을 유지하고 있는 모재부 영역(영역 ill)과 첩합계면부에 인접하여 업셋압력이 주어질 때 단조 효과에 의해 계연 외부로 metal flow가 일어나면서 형성된 영역 II, 매우 미세한 결정립으로 구성된 중앙부의 영역 1 로 이투어져 있옴융 확인하였다. ( (3) 최적접합조건이 충족되지 않온 경우, 접합부의 영역 I 에서 관찰된 void와 균열, 불균일한 접합계면 통의 접합결함에 Al과 Y. Ti 퉁£로 구성된 산화물률이 용집되어 있옴을 확인하였 다-( (4) 접합체의 파단 양상온 크게 접합부 파단과 모재부 파단, 이률의 혼합형 파단i로 나눌수 있었다. 모재부 파단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였£며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다.

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패턴 사파이어 기판 위에 AlN 중간층을 이용한 GaN 에피성장

  • Kim, Nam-Hyeok;Lee, Geon-Hun;Park, Seong-Hyeon;Kim, Jong-Hak;Kim, Min-Hwa;Yu, Deok-Jae;Mun, Dae-Yeong;Yun, Ui-Jun;Yeo, Hwan-Guk;Mun, Yeong-Bu;Si, Sang-Gi
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.123-123
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    • 2010
  • 3족 질화물계 물질은 발광다이오드와 같은 광전자소자적용에 있어서 매우 우수한물 질이다.일반적으로, GaN 에피 성장에 있어서 저온 중간층을 삽입한 2 단계 성장 방법은 낮은 결함밀도와 균일한 표면을 얻기 위해 도입된 기술이다. 특히 AlN 중간층은 GaN 중간층과 비교하였을 때 결정성뿐만 아니라 높은 온도에서의 열적안정성, GaN 기반의 자외선 검출기서의빛 흡수 감소 등의 장점을 가지고 있다. 또한 패턴 사파이어 기판위 GaN 에피 성장은 측면성장 효과를 통해 결함 밀도 감소와 광 추출 효율을 향상시키는 것으로 알려져 있다.또한 열응력으로 인한 기판의 휨 현상은 박막성장중 기판의 온도 분포를 불균일하게 만드는 원인이 되며 이는 결국 박막 조성 및 결정성의 열화를 유도하게 되고 최종적으로 소자특성을 떨어 뜨리는 원인이 되는데 AlN 중간층의 도입으로 이것을 완화시킬 수 있는 효과가 있다. 하지만, AlN 중간층이 패턴된 기판 위에 성장시킨 GaN 에피층에 미치는 영향은 명확하지 않다. 본 연구팀은 일반적인 c-plane 사파이어 기판과 플라즈마 건식 에칭을 통한 렌즈 모양의 패턴된 사파이어 기판을 이용해서 AlN 중간층과 GaN 에피층을 유기금속 화학기상증착법으로 성장하였다. 특히, 렌즈 모양의 패턴된 사파이어 기판은 패턴 모양과 패턴 밀도가 성장에 미치는 영향을 연구하기 위해 두가지 패턴의 사파이어 기판을 이용하였다. AlN 중간층 두께를 조절함으로써 최적화된 GaN 에피층을 90분까지 4단계로 시간 변화를 주어 성장 양상을 관찰한 결과, GaN 에피박막의 성장은 패턴 기판의 trench 부분에서 시작하여 기판의 패턴부분을 덮는 측면 성장을 보이고있다. 또한 TEM과 CL을 통해 GaN 에피박막의 관통 전위를 분석해 본 결과 측면 성장과정에서 성장 방향을 따라 옆으로 휘게 됨으로 표면까지 도달하는 결정결함의 수가 획기적으로 줄어드는 것을 확인함으로써 고품질의 GaN 에피층을 성장시킬 수 있었다. 그리고 패턴밀도가 높고 모양이 볼록할수록 측면 성장 효과로 인한 결정성 향상과 난반사 증가를 통한 임계각 증가로 광추출 효율이 향상 되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 최적화된 AlN 중간층을 이용하여 패턴 기판위에서 고품질의 GaN 에피층을 성장시킬 수 있었다.

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Phase and microstructure of hot-pressed SiC-AlN solid solutions (열간가압소결에 의한 SiC-AIN 고용체의 상 및 미세구조)

  • Chang-Sung Lim;Chang-Sam Kim;Deock-Soo Cheong
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.6 no.2
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    • pp.238-246
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    • 1996
  • High-density SiC-AIN solid solutions were fabricated from powder mixtures of $\beta$-SiC and AIN by hot-pressing in the 1870 to $2030^{\circ}C$ temperature range. The reaction of AIN and $\beta$-SiC (3C) powder transformed to the 2 H (wurzite) structure appeared to depend on the temperature and SiC/A1N ratio and seeds present. The crystalline phases consisted of a SiC-rich solid-solution phase and an A1N-rich solid-solution phase. At $2030^{\circ}C$ for 1 h, for a composition of 50 % AIN/50 % SiC with a seeding of $\alpha$-SiC, the complete solid solution could be obtained and the microstructures are equiaxed with a relatively homogeneous grain size of 2 H phases. The variation of the seeding of $\alpha$-SiC in SIC-A1N solid solutions could be attributed to the transformation behaviour and differences in size and shape of the grains, as well as to other factors, such as grain size distributions, compositional inhomogeneity, and structural defects.

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Concrete Crack Detection Inside Finishing Materials Using Lock-in Thermography (위상 잠금 열화상 기법을 이용한 콘크리트 마감재 내부 균열 검출)

  • Myung-Hun Lee;Ukyong Woo;Hajin Choi;Jong-Chan Kim
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.27 no.6
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    • pp.30-38
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    • 2023
  • As the number of old buildings subject to safety inspection increases, the burden on designated institutions and management entities that are responsible for safety management is increasing. Accordingly, when selecting buildings subject to safety inspection, appropriate safety inspection standards and appropriate technology are essential. The current safety inspection standards for old buildings give low scores when it is difficult to confirm damage such as cracks in structural members due to finishing materials. This causes the evaluation results to be underestimated regardless of the actual safety status of the structure, resulting in an increase in the number of aging buildings subject to safety inspection. Accordingly, this study proposed a thermal imaging technique, a non-destructive and non-contact inspection, to detect cracks inside finishing materials. A concrete specimen was produced to observe cracks inside the finishing material using a thermal imaging camera, and thermal image data was measured by exciting a heat source on the concrete surface and cracked area. As a result of the measurement, it was confirmed that it was possible to observe cracks inside the finishing material with a width of 0.3mm, 0.5mm, and 0.7mm, but it was difficult to determine the cracks due to uneven temperature distribution due to surface peeling and peeling of the wallpaper. Accordingly, as a result of performing data analysis by deriving the amplitude and phase difference of the thermal image data, clear crack measurement was possible for 0.5mm and 0.7mm cracks. Based on this study, we hope to increase the efficiency of field application and analysis through the development of technology using big data-based deep learning in the diagnosis of internal crack damage in finishing materials.

Gelatinization Properties of Crude Starches Prepared from Acorns Harvested in Various Countries (도토리묵 제조용 조전분의 수입 원산지별 호화 특성)

  • Yang, Kee-Heun;You, Bo-Ram;Kim, Hyo-Jin;Lee, Ji-Yeon;Kim, Min-Ji;Kim, Mee-Ree
    • Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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    • v.40 no.9
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    • pp.1279-1284
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    • 2011
  • Gelatinization properties of crude starches from acorns harvested in various countries (domestic (KAS), Chinese (CAS), and North Korea (NAS)) were analyzed, especially blue value, amylose contents, amylogram, particle size, and SEM (scanning electron microscope). Amylose contents of NAS, KAS, and CAS were 33.65%, 32.00%, and 30.48%, respectively, and a similar tendency was observed in blue value. According to amylogram, initial paste temperature was $72^{\circ}C$ for NAS and CAS and $71^{\circ}C$ for KAS, whereas peak viscosity was 580 BU for KAS and NAS and 570 BU for CAS. The cooling viscosity and setback of NAS and CAS were higher than those of KAS. The average particle size was 23.17 microns for KAS, 23.53 microns for CAS, and 82.14 microns for NAS; particle size ranging from 5~40 microns was highly distributed in KAS (68.9%) and CAS (73.8%), whereas 57.1% distribution was observed for 5~40 microns and 27.2% for >80 microns in NAS. Gelatinization ranges of SEM photography of CAS and NAS showed a more swollen, extremely disintegrated, and folded structure than that of KAS. From these results, gelatinization properties, especially viscosity, setback of amylogram, particle size, and SEM photography, differed according to the country.

Analysis of Hydrodynamics in a Directly-Irradiated Fluidized Bed Solar Receiver Using CPFD Simulation (CPFD를 이용한 태양열 유동층 흡열기의 수력학적 특성 해석)

  • Kim, Suyoung;Won, Geunhye;Lee, Min Ji;Kim, Sung Won
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.60 no.4
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    • pp.535-543
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    • 2022
  • A CPFD (Computational particle fluid dynamics) model of solar fluidized bed receiver of silicon carbide (SiC: average dp=123 ㎛) particles was established, and the model was verified by comparing the simulation and experimental results to analyze the effect of particle behavior on the performance of the receiver. The relationship between the heat-absorbing performance and the particles behavior in the receiver was analyzed by simulating their behavior near bed surface, which is difficult to access experimentally. The CPFD simulation results showed good agreement with the experimental values on the solids holdup and its standard deviation under experimental condition in bed and freeboard regions. The local solid holdups near the bed surface, where particles primarily absorb solar heat energy and transfer it to the inside of the bed, showed a non-uniform distribution with a relatively low value at the center related with the bubble behavior in the bed. The local solid holdup increased the axial and radial non-uniformity in the freeboard region with the gas velocity, which explains well that the increase in the RSD (Relative standard deviation) of pressure drop across the freeboard region is responsible for the loss of solar energy reflected by the entrained particles in the particle receiver. The simulation results of local gas and particle velocities with gas velocity confirmed that the local particle behavior in the fluidized bed are closely related to the bubble behavior characterized by the properties of the Geldart B particles. The temperature difference of the fluidizing gas passing through the receiver per irradiance (∆T/IDNI) was highly correlated with the RSD of the pressure drop across the bed surface and the freeboard regions. The CPFD simulation results can be used to improve the performance of the particle receiver through local particle behavior analysis.