• Solar Energy
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• v.12 no.2
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• pp.43-50
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• 1992

This study has been conducted to provide fundamental knowledge of the characteristics of pressure drop through porous metal by experimental investigation. Pressure drop of air passing through porous metal was measured. The influences of porosity and flow velocity on pressure drop were investigated and in view of friction factor, the experimental data was compared with theorical equation as known to Ergun's equation concerning unconsolid packed bed. The result of this study are as follows. The pressure drop was increased with increasing the flow velocity and at the same flow velocity with decreasing the porosity(decreasing the particle diameter), In Particular, the experimental equation for the pressure drop was derived using the particle diameter, matrix diameter and matrix thickness. The experimental data were correlated well(mean deviation ${\pm}15%$ )with the present empirical dimensionless equation.

• Journal of the KSME
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• v.22 no.3
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• pp.191-195
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• 1982

소결 금속(sintered metal)은 기공(pore)의 존재로 성형에 있어서 체적변화를 유발하므로 이제까지 사용되어오던 체적변화를 유발하므로 이제까지 사용되어오던 일반 소성이론(conventional plasticity theory)은 적용할 수 없기 때문에 소결금속에 대한 소성이론을 정립해 오고 있다. 그 발달 과정을 보면 미국과 일본에서 각각 독자적인 방법으로 진행되었는데 미국에서는 Kuhn씨가 포아숀 비(.nu.)를 정의하여 실험적으로 구하고 이것을 기초로 하여 항복조건을 정립하고 응력과 변형도율과의 관계를 유도해 냄과 동시에 알루미늄 분말 소결원판 단조에 적용하여 그 실용성을 예시하였다. 한편 일본에서는 교오토오 대학의 Shima, Oyane등이 연구 정립한 것으로서 다공정 금속과 그 본금속의 항복 응력비와 정수압의 항복 응력에 대한 영향도를 정의하여 실험을 통하여 결정한 다음 항복조건을 만들고 이로부터 응력과 변형율과의 관계, 등가 변형율을 유도하였고 이를 폐금형 압축시험에 적용하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.82.2-82.2
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• 2012

캐패시터, 액추에이터와 같이 MIM (Metal-Insulator-Metal) 구조를 갖는 디바이스는 높은 소결온도를 갖는 세라믹 유전체/압전체와 고온 내산화성이 낮은 금속 전극의 적층 형태로 인하여 동시 열처리 공정에 있어서 많은 제약이 따른다. 본 연구에서는 소결온도를 대폭 낮춘 저온 소결용 PZT 압전체 테이프를 니켈 금속 포일에 적층하여 동시 열처리를 통하여 소결을 시도하였다. 동시 열처리된 MIM 디바이스의 세라믹과 금속 전극 계면의 미세구조 및 성분 분석을 통하여 계면 반응 기구를 확인하였고, 계면 반응층이 디바이스의 특성에 미치는 영향에 대한 정량적 분석을 수행하였다. 또한 열처리 시간에 따른 계면 반응층의 변화를 관찰하고 반응층의 변화가 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 니켈 이외에 니켈 합금인 INCONEL 718과 PZT 세라믹과의 동시 소성을 시도하여 니켈, INCONEL 두 금속 기판과 PZT 사이에 생성되는 계면 반응층의 미세구조와 특성의 차이점을 비교하였고 디바이스로서 사용하기 위한 적합성 여부를 확인하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.57.1-57.1
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• 2012

금속을 용해 응고시킬 때 생성되는 소위, 주조 결함이나 소결금속 내의 기공은 재료의 성능이나 강도를 현저하게 낮추는 결함으로서 예전부터 기피되어 왔다. 또한, 재료공정에 있어서도 여하의 기공이나 기포가 없는 치밀한 고강도 및 고기능성 재료를 개발하는 것에 최대한의 주의와 관심을 기울여 왔다. 반면에 자연계의 천연물이나 인공물을 둘러보면 그 대부분이 다공질임을 쉽게 눈치챌 수 있다. 예를 들어 목재, 지엽 등의 생물을 시작해서 콘크리트 등의 인공물, 우리 체내의 뼈도 전형적인 다공질구조로 구성되어 있다. 이러한 구조로부터 재료의 재질제어 이외에 구조제어라는 새로운 어프로치를 고려할 수 있고, 최근 들어, 금속재료에 있어서도 이러한 다공질 구조에 관한 연구가 활성화되어 충격흡수재, 생체재료, 베어링재료 등의 다양한 응용이 전개되고 있다. 원주상의 방향성 기공을 갖는 로터스 금속의 제조 원리는 용융금속의 높은 가스용해도와 고체금속의 낮은 가스고용도의 차이를 이용하여 응고할 때 고용되지 않는 가스원자가 기포를 형성시키는 것이다. 수소용해도는 모든 금속에 있어서 온도상승에 따라 증가하지만 융점에 있어서 용해도의 불연속적 증가를 나타내며 응고할 때 고액계면에서 다량의 가스를 방출하고 기공 생성을 야기한다. 특히, 고 액상에 있어서 수소용해도 차가 큰 마그네슘, 니켈, 철, 동 등은 기포를 생성하기 쉽다. 또한 기공의 배열구조를 제어하기 위해 일방향응고법를 이용하여 기공에 방향성을 부여한다. 외관상 기공구조가 연근뿌리를 닮은 것으로 부터 로터스 금속이라는 명칭이 널리 알려져 있다. 이와 같은 제조방법에 의해 로터스 금속은 기공 방향, 기공크기, 기공률을 자유롭게 제어할 수 있고 우수한 기계적 성질이 기존의 발포금속, 소결금속과 전혀 다른 특성을 가지고 있다. 이러한 기공구조는 용해온도, 응고속도, 분위기 가스압, 불활성가스와의 혼합체적비 등의 제어를 통해서 조절할 수 있다. 이와 같이 제조한 방향성 다공질금속은 BT (인플란트, 생체적합성, 저탄성, 경량), ST (초음속기엔진부품, 경량), IT (고성능수냉모듈), ET(고온촉매, 필터)의 분야로의 응용을 기대한다.

• Membrane Journal
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• v.17 no.4
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• pp.381-386
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• 2007

Hollow fibers were made using the nickel slurry containing nickel particles and polymers by phase inversion method. And then, metallic filters were fabricated by sintering method at $1,150^{\circ}C$ under reduction condition. Metallic microfiltration membranes were prepared by coating nickel particles on the metallic filter. The properties of the metallic hollow fiber filters and microfiltration membranes such as pore size and strength were investigated. The metallic membrane showed good resistance against acid, base and chlorine. It was observed that the membrane exhibited good recovery rate by back washing.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.222-222
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• 2003

나노크기 금속입자가 분산된 세라믹 나노복합재료는 향상된 기계적 특성과 함께 독특한 전기적, 자기적 특성을 보여주어 새로운 기능성 재료로의 응용가능성을 갖고 있다. 그러나 소결 중의 반응이나 입자성장 등으로 형성된 반응상 또는 조대한 입자상이 세라믹 기지의 입계 등에 존재한다면, 나노크기 금속상 분산에 의한 기계적 특성의 향상과 독특한 기능성 부여라는 장점들이 없어지게 된다. 따라서 요구되는 특성을 구현할 수 있는 금속분산 나노복합재료의 제조를 위해서는 미세조직 제어를 위한 최적의 제조공정 확립과 미세조직과 특성 등의 관계에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 기지상으로 A1$_2$O$_3$를, 분산상으로는 저융점 금속이며 일반적인 A1$_2$O$_3$의 가압소결시에 (약 140$0^{\circ}C$) 액상으로 존재하는 금속 Cu를 선택하여 조성이 5 vol% Cu가 되도록 복합재료를 제조하였다. $Al_2$O$_3$와 CuO 원료분말들은 습식 및 건식 볼 밀링을 통하여 균일한 분말혼합체로 제조되었다. 혼합분말은 열간가압소결기 내에 장입한 후 35$0^{\circ}C$에서 30분 동안 H$_2$가스를 흘려주며 CuO를 Cu로 환원 처리하였다. 계속해서 H$_2$분위기를 유지하며 승온한 후, 각각 1000-145$0^{\circ}C$에서 분위기를 Ar 으로 치환하였다. 소결은 145$0^{\circ}C$에서 30 ㎫의 압력으로 1시간동안 행하였다 소결한 시편들은 직사각형 형태로 가공하였으며 표면은 0.5$\mu\textrm{m}$의 다이아몬드 입자로 연마하였다. XRD, SEM 및 TEM을 이용하여 상분석 및 미세조직관찰을 행하였다. 파괴강도는 3중점 굽힘 법으로 (3-point bending test) 측정하였다. 이때 시편 하부의 지지 점간의 거리는 30mm, cross-head 속도는 0.5 mm/min으로 하였고 5개의 시편을 측정하여 평균값을 구하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.8 no.2
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• pp.111-118
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• 1984

On the basis of plasticity theory for porous metal, an analysis of ring compression is carried out, employing the upper bound approach. The plastic flowability and the neutral radius of porous metal ring are calculated and deformation characteristics of power forging are obtained from this result. The experiments on ring compression are carried out for sintered iron porous metal with various relative densities under various friction conditions. A good agreement is observed between the shapes of the calculated curves and the experimental results from the ring compression test. The friction factor for powder metal forming can be determined not only from the relationship between reduction in height and reduction in internal diameter but independently from the relationship between reduction in height and relative density, if the initial relative density is known.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2000.10a
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• pp.42-42
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• 2000

반응소결 탄화규소는 소결체 내에 잔존 실리콘이 남아 있어 고온강도의 감소를 초래하는 단점이 있어 고온 구조재료로서의 사용이 제한되어 왔다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 Si 단독으로 용응침투시키는 대신 Si-MoSi₂를 침투시키는 방법이 시도되고 있으며, 이외에도 TiC 성형체에 Co, Ni 등의 금속, ZrB₂ 성형체에 Zr 금속 등을 용융, 침투시켜 성능향상을 유도하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 반응소결에 대한 기본이론과 응용분야, 반응소결 비산화물계 세라믹스의 제조공정 및 이들 소결체의 미세구조와 기계적 특성 등을 소개하고자 한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.43 no.3 s.345
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• pp.9-14
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• 2006

The dependence of NBTI lifetime on the BEOL processes such as sintering gas type and passivation layer has been characterized in depth. Then, optimized BEOL process scheme is proposed to improve NBTI lifetime. NBTI showed degradation due to the plasma enhanced nitride (PE-SiN) passivation film and $H_2$ sintering anneal. Then, new process scheme of $N_2$ annealing instead of $H_2$ annealing prior to PE-SiN deposition is proposed. The proposed BEOL process flow showed that NBTI lifetime can be improved a lot without degradation of device performance and NMOS hot carrier reliability.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.2
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• pp.397-401
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• 2008

The nanoparticle-agglomerates are synthesized by laser ablation, which have the morphology of dendrite structure. The filtration performance of a conventional micron-fibrous metal filter was improved by adhering nanoparticle-agglomerates onto the filter surface. The Sintered-Nanoparticle-Agglomerates-adhered Filter (SNAF) adhered with nanostructured material was made by heat treatment after deposition of nanoparticle-agglomerates sintered in aerosol phase onto the micron-fibrous metal filter. As the sintering temperature increases, the pressure drop of the filter increases a little but the filtration efficiency increases remarkably. This is due to increase of surface area of nanoparticle-agglomerates adhered onto the micron-fibrous metal filter.