• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.2
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• pp.166-172
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• 2001

고 인성의 Y-TZP 세라믹스에 0.5$\mu\textrm{m}$, 1$\mu\textrm{m}$, 3$\mu\textrm{m}$ 알루미나를 20 vol% 분산시킨 후 입자크기에 따른 미세구조와 파괴인성 변화를 관찰하였다. 알루미나 분산 지르코니아 세라믹스는 98% 이상의 높은 밀도를 나타내었으며, 알루미나 입자가 균질하게 분산된 치말한 미세구조를 나타내었다. 알루미나를 분산시킨 시편에서는 순수 지르코니아에 비하면 파괴인성이 증가하였고, 분산시킨 알루미나 입자크기가 증가함에 따라 파괴인성이 증가하였다. 파괴인성은 분산된 알루미나 입자크기가 3$\mu\textrm{m}$일 때 3Y-TZP는 8.6 MPa.m$^{1}$2/에서 12.5 MPa.m$^{1}$2/로, 2Y-TZP는 13.5 MPa.m$^{1}$2/에서 18.9 MPa.m$^{1}$2/로 각각 증가하였는데, 이는 파괴시 알루미나 입자에 의한 균열편향 효과로 인하여 균열길이가 증가하기 때문이었다.

• 기계와재료
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• v.21 no.4
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• pp.30-37
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• 2010

최근 산업의 고도화에 따른 부품 소재의 고성능화에 따라 기존의 고온 세라믹의 한계를 극복하기 위한 노력으로 초고온 세라믹 재료에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 초고온 세라믹은 대부분 붕화물이나 탄화물인 비산화물 세라믹으로 3000도 이상의 녹는점을 갖으며 2000도 부근에서는 사용을 목표로 하고 있다. 이 재료는 다른 세라믹들과 마찬가지로 취성파괴 거동을 나타내며, 이를 보완하기 위한 섬유강화 복합재료화도 활발히 진행되고 있다. 본고에서는 고온용 세라믹 장섬유와 세라믹 복합재료, 그리고 초고온 세라믹의 개발 현황과 산업화 전망을 정리하였다. 또한 초고온 세라믹의 발전 방향을 전망하였으며, 재료연구소에서 수행중인 초고온 세라믹의 연구 활동에 대해 간략히 언급하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.28 no.1
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• pp.19-19
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• 1991

Fracture of Al2O3 tubes for different loading path under combined tension/torsion was investigated. Macroscopic directions of crack propagation agreed well with the maximum principal stress criterion, independent of the loading path. However, fracture strength from the proportional loading test(τ/σ= constant) showed either strengthening or weakening compared to that from uniaxial tension, depending on the ratio τ/σ. The Weibull theory was capable to predict the strengthening of fracture strength in pure torsion, but not the weakening in the proportional loading condition. The strengthening or weakening of fracture strength in the proportional loading condition was explained by the effect of shear stresses in the plane of randomly oriented microdefects. Finally, a new empirical fracture criterion was proposed. This criterion is based on a mixed mode fracture criterion and experimental data for fracture of Al2O3 tubes under combined tension/torsion. The proposed fracture criterion agreed well with experimental data for both macroscopic directions of crack propagation and fracture strengths.

• Proceedings of the KWS Conference
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• v.43
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• pp.109-111
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• 2004

20 vol.$\%$ SiC를 포함한 두 층간의 $Si_{3}N_{4}/SiC$ 나노 복합재료는$\alpha$ $-Si_3N_4$,13 nm 크기의 나노탄소 분말 그리고 $5\;wt$\%\;Y_2O_3$의 분말로 두 단계 소결을 통하여 제작된다. $Si_3N_4$ 입계 사이의 결합은 소결 후 변하지 않고 남은 compact와 $51\~62\%$의 기공으로 얻어진 표면적 사이의 반응에 의해 생성된다. 이 연구에서는 Ti 합금을 SiC 층에 브레이징을 이용하여 제작하고 기계적 특성을 연구하였다. 다양한 변형율과 결합물의 강도, 변형율 증가에 따른 층간 변화를 연구하였다. 층간 파괴 형태는 금속과 브레이징 합금 사이의 파괴, 세라믹과 브레이징 합금 사이의 파괴, 그리고 세라믹 내부에서의 파괴를 보였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.11
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• pp.1119-1125
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• 2000

용융 Si 침윤 방법에 의한 새로운 다공질 RBSC 제조공정이 개발되었으며, 용융 Si 침윤공정 방법으로 제조된 다공질 RBSC의 최대 3-점 파괴 강도는 18 MPa, 최대 기공율은 46% 범위이었다. 용융 Si 침윤방법으로 제조된 다공질 RBSC의 기계적 특성 및 기공율은 성형체내 SiC 입자 표면의 카본 source의 양 및 침윤시 사용된 Si의 양에 직접적으로 영향을 받는 것으로 나타났다. 침윤시 상대 Si 양은 40%를 사용하였으며, SiC 입자 표면에 graphite와 phenol resin을 함께 코팅한 성형체를 사용하여 제조된 다공질 RBSC에서 최대 파괴강도 값을 얻었다. 상대 Si의 양의 증가는 다공질 RBSC의 파괴강도를 감소시켰으며, SiC 입자 표면의 카본 source 코팅층은 graphite와 phenol resin을 같이 사용하였을 때 다공질 RBSC의 파괴강도는 증가되었으나, RBSC 내 기공율은 감소되었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.1
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• pp.52-55
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• 2001

Polyacrylonitrile(PAN)-based 탄소섬유와 epoxy resin matrix 내에 장착된 PAN-based 탄소섬유의 전기저항을 탄소섬유와 파괴될 때까지 인장강도를 증가시키며 측정하였다. 탄소섬유가 끊어져 측정 계기가 open-circuit을 나타내기 전까지 탄소섬유의 전기저항 값은 strain이 증가할수록 증가하였으며, epoxy resin은 탄소섬유의 저항값 측정에 거의 영향을 미치지 않았다. 탄소섬유의 저항값 변화는 strain에 대해 정확도 1% 이내로 예측(calibrate)할 수 있었으며 재현성 또한 우수하였다. 따라서 탄소섬유는 재료의 기계적 강도를 증가시키기 위해 사용될 수 있을 뿐만 아니라 구조재료의 파괴를 예측할 수 있는 스마트 센서로서도 사용할 수 있다는 가능성을 확인하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.14 no.1
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• pp.19-24
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• 1977

상온에서 단결정 Sapphire가 충격에 의해서 파괴될 때에 수반되는 미세 조직변화에 대하여 관찰하였다. 파괴된 시편을 광학현미경으로 조사한 결과 cleavage는 주로 rhombohedral plane에서 일어나고 있음을 알았다. 그러나 관찰시료 파면의 양상을 박막(replica)으로 만들어 투과형 전자현미경으로 관찰한 결과로는 국부적으로 소성변화가 일어나고 있음을 알 수 있었다. 이러한 국부적인 소성변화는 crack의 진행을 저해하거나 또는 진로를 변경 시켜주므로 보다 높은 fracture energy를 유발시키는 원인이 됨을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2004.10a
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• pp.97.1-97.1
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• 2004

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.110.2-110.2
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• 2000

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.33 no.6
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• pp.686-692
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• 1996