본 연구에서는 micro-hardening을 통한 고강도 고연성 전해동박을 제조하기 위해 Sn, Co, Zn 등의 원소 첨가량, 전류밀도, 전해액 온도, 첨가제 제어 등의 공정조건 변화에 따른 전해동박층의 표면 형상, 조성 및 전기전도도를 평가하였고, 인장강도와 연신율을 평가하였다.
스템핑용 냉연강판의 기계적 성질은 온도에 따라 변하므로 금형재의 열적 특성은 성형의 성공여부에 영향을 미칠 수 있으며 재질선정에 있어 중요한 인자의 하나이다. 금형재질이 성형에 미치는 영향을 조사하기 위하여 차체의 패널용으로 사용되는 강판에 대하여 상온 및 고온에서의 인장시험을 하였으며 구상흑연주철과 회주철을 중심으로 열특성을 조사하였다. 연신율과 인장 강도의 온도 의존성에 대한 검토와 함께 금형재료에 따른 열전달 특성을 분석하여 열특성 측면에서는 회주철이 구상흑연 주철보다 더 적합 하며 열전도율이나 비열 등의 열특성치도 금형재 선정에 중요한 인자중 하나라는 결론을 얻었다.
사용중인 중화학 설비의 재료물성의 경년열화적 특성을 평가하기 위하여 기존 실험법의 인장시험편이나 충격시험편을 채취하기는 실제적으로 불가능하다. 인장강도등 인장특성과 비교한 결과 인장강도, 연신율, 항복강도, 종탄성계수와 소형펀치실험의 각 특성과 선형적 관계를 얻을 수 있었다. 또한 경년열화도를 평가하는 두구인 파면천이온도(FATT)와 비교하기 위하여 저온 소형펀치실험을 실시한 결과 충격실험을 통하여 구한 FATT온도와 소형펀치실험의 천이온도 ( $T_{sp}$ )와 일정한 관계가 있음이 밝혀져 사용재의 열화도를 평가할 수 있다.
본 연구에서는 전기기기 및 가전기기 등의 배선으로 사용되는 비닐코드의 구조 및 특성을 제시하고, 에너지원의 종류에 따라 소손된 비닐평형코드(VFF, $1.25mm^2$)의 실체 사진 및 용융된 도체의 금속 단면 구조를 분석하였다. 정상 VFF는 소선 여러 가닥을 꼬아서 제작되었으며, 도체의 표면은 적갈색이다. 또한 도체의 금속 조직 분석에서 그레인이 연신된 것을 알 수 있었다. 일반 화염에 의해 소손된 VFF의 표면은 절연물이 탄화되어 도체의 표면에 융착되었고, 윤기가 없는 것을 알 수 있었다. 또한 용융 부분의 단면 구조 분석에서 일정한 모양의 보이드가 형성되었고, 전선 고유의 연신 구조는 확인할 수 없었다. 통전중인 VFF에 외부 화염이 인가되어 소손된 용융 도체의 단면 분석에서 전선 고유의 연신 구조는 없었고, 불규칙적인 보이드 및 주상 조직 등이 성장한 것을 알 수 있었다. 과전류에 의해 소손된 VFF는 표면이 고르게 탄화되었으며, 용융된 도체의 단면 구조 분석에서 수지상 조직의 성장이 확인되었다. 단락에 의해 용융된 VFF의 특성 분석에서 표면의 일부가 오염되었지만 약간의 윤기가 있고, 용융되어 재결합한 부분이 둥근 모양을 나타냈다. 또한 금속 현미경을 이용한 단면 구조 분석에서 경계면 및 주상 조직 등이 확인되었고, 용융된 도체 이외의 부분에서는 정상 구리와 같은 비정질체인 구조가 확인되었다.
필름용액에 $CaCl_2$를 직접 첨가하여 제조한 알긴산 필름과 알긴산 필름을 $CaCl_2$용액에 침지시켜 제조한 알긴산 필름을 대조구용 알긴산 필름과 함께 제조하여 각 필름의 인장강도, 연신율, 투습도 및 수분용해도 등을 측정하여 제조방법에 따른 알긴산 필름의 특성에 미치는 $CaCl_2$의 처리효과를 조사하였다. $CaCl_2$의 처리방법에 따라 필름의 특성은 크게 영향을 받았다. 이는 칼슘이온과 알긴산의 카르복실기 사이의 가교결합에 기인하는데, $CaCl_2$를 직접 첨가한 알긴산 필름의 인장강도는 사용농도에 따라 $1.14{\sim}1.58$배 증가한 반면 연신율은 $1.35{\sim}1.67$배 감소하였으며, 투습도는 $1.15{\sim}1.35$배 감소하였다. $CaCl_2$용액에 침지시킨 필름은 그 효과는 보다 현저하였는데, 인장강도는 사용용액의 농도에 따라 $2.49{\sim}3.25$배 증가하였고, 연신율은 $3.90{\sim}12.23$배 감소하였으며, 투습도는 $1.39{\sim}2.41$배 감소하였으며, 수분에 대한 저항성이 크게 증가하였다.
Ni 혹은 Cu 첨가에 따른 고규소 고용강화 페라이트계 구상흑연주철의 기계적 성질과 미세조직 변화를 실험적으로 확인하기 위해, Ni 및 Cu 투입량을 3.0wt% 이내 그리고 0.9wt% 이내에서 조절하여 시편단위 사형주조를 진행하였다. 실험 결과 고용강화 페라이트계 구상흑연주철 내 Ni 혹은 Cu 함량이 증가하면 합금 내 강도 특성과 경도가 증가하였고 연성은 감소하였다. 한편, 합금 내 Ni 및 Cu 함량이 비슷한 경우, Ni이 포함된 고용강화 페라이트계 구상흑연주철보다 Cu가 포함된 합금이 더 높은 펄라이트 분율을 나타내었다. Ni이 포함된 고용강화 페라이트계 구상흑연주철의 미세조직에 미치는 기계적 성질의 경우에는 펄라이트 분율이 10% 이내 일 때 강도, 경도, 연신율이 우수하였으나, 펄라이트 분율이 10% 이상 증가할 경우 급격한 연신율 감소를 나타내었다. 한편, Cu가 첨가된 고용강화 페라이트계 구상흑연주철의 경우에는 펄라이트 분율 증가에 따라 강도와 경도는 점점 증가하였으며 연신율은 점점 감소하는것을 확인하였다. 고용강화 페라이트계 구상흑연주철 내 첨가원소에 따른 이러한 미세조직과 기계적 성질 차이는 Cu 대비 Ni의 낮은 펄라이트 안정화 효과와 첨가원소 함량에 따른 기지상 강화효과 차이가 복합적으로 작용하였기 때문으로 판단된다.
Polyetherimide(PEI)와 poly(vinylidene flouride)(PVdF) 폴리머들을 블렌딩하여 전기방사를 통해 웹을 제조하였다. 낮은 기계적 물성을 증대시키기 위해서 압착과 연신이라는 후처리 공정을 이용하였으며 후처리 공정이 기계적 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 물리적 특성을 확인하기 위해 SEM, 인장 시험 측정기를 이용하여 측정하였다. $180^{\circ}C$의 압착 온도에서 1/2, 1/3, 1/4, 1/5의 비율로 압착된 웹들은 초기 상태에 비해 대략 4~5배 가량 인장 강도가 증가하였으며, 이들을 $220^{\circ}C$의 온도에서 30~40% 연신함으로써 2~8MPa의 추가적인 인장 강도 증대를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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