• Title/Summary/Keyword: 열화시편

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초음파 C-scan을 이용한 터빈 블레이드 열차폐코팅의 등온열화에 의한 박리 평가 기법 (Delamination Evaluation of Thermal Barrier Coating on Turbine Blade owing to Isothermal Degradation Using Ultrasonic C-scan Image)

  • 이호걸;김학준;송성진;석창성
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.353-362
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    • 2016
  • 가스터빈 블레이드는 고온 고압의 환경 아래 장시간 가동하기 위하여 초합금 모재에 세라믹 코팅으로 이루어진 열차폐코팅(thermal barrier coating, TBC)은 필수요소이다. 하지만 TBC 또한 가스터빈 가동 중 일정 열화온도 및 가동시간에서 top coat의 박리현상이 일어난다. TBC의 박리는 블레이드의 손상과 직결되므로 가스 터빈의 안정적인 가동을 위해서 TBC의 박리 평가가 선행되어야 한다. 기존 비파괴평가 기법 연구는 산화알루미늄층(thermally grown oxide, TGO)의 생성 유무 또는 완전 박리의 정성적 평가가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 TBC 박리를 정량적으로 평가하기 위해 초음파검사의 C-scan기법을 이용한 TBC의 부분박리손상 map을 구현하였다. 시편들은 $1,100^{\circ}C$로 등온열화하여 각각 열화시간을 변화시킨 시편들을 사용하였다. 단일 탐촉자를 이용한 펄스-에코법으로 C-scan을 수행하였고 TBC 내 부분박리를 검출하기 위해 초음파를 수침법으로 시편에 수직 탐상하였다. 그리고 Rogers-Van Buren과 Kim의 이론 반사식을 이용하여 부분박리영역 지름이 1 mm부터 6 mm까지 부분박리지수를 도출했다. 이를 적용하여 각 부분박리지수에 따른 부분박리 손상 map을 영상화하였다. TBC는 열화시간이 증가할수록 부분박리지수에 관계없이 부분박리영역이 모두 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 단일 시편 내에서 부분박리지수가 증가할수록 부분박리영역이 감소하는 것을 확인하였다. 부분박리손상 map의 부분박리영역에 따른 분포를 이용하여 TBC의 완전박리 기준과 잔여 수명을 또한 도출할 수 있었다.

에폭시 접착제의 내수성, 열적 및 기계적 물성에 관한 연구 (A Study on the Water Resistance and Thermo-mechanical Behaviors of Epoxy Adhesives)

  • 박수진;김종학;최길영;주혁종;김범용
    • Elastomers and Composites
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    • 제40권3호
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    • pp.166-173
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    • 2005
  • 본 논문에서는 세가지 종류의 경화제 (D-230, G-5022 및 HN-2200)를 사용하여 열화가 에폭시 접착제의 질량변화 및 흡수량에 미치는 영향을 고찰하였다. 경화된 시편의 열적 및 기계적 특성은 유리전이온도와 전단강도 측정을 통하여 알아보았다. 실험 결과, D-230와 HN-2200를 경화제로 사용하였을 경우 열화 시간이 시스템의 질량 변화에 영향을 주지 않았으며, G-5022를 경화제로 사용하였을 경우 시스템의 질량은 열화 시간에 따라 현저하게 감소하였다. 열화 이전의 DGEBA/G-5022 시편을 제외하고 모든 시편의 흡수량은 시간에 따라 점차 증가하였다. 또한, DGEBA/HN-2200 시스템이 제일 높은 $T_g$ 값을 나타내었으며, 이는 경화된 시스템이 지방족 고리를 함유한 3차원 네트워크 구조를 형성한 것으로 판단된다. 에폭시 수지의 접착강토는 열화 시간에 따라 점차 증가하였으며, 이는 에폭시 수지의 경화도 증가와 보다 발달된 3차원 네트워크 구조의 형성에 기인한다. 또한, 내수 실험 후 열화 전후의 모든 시편의 유리전 이온도와 전단접착강도는 흡수시간에 따라 감소하였다.

스트랜드 인장시편을 적용한 탄소섬유/에폭시 복합재의 열화특성 연구 (Characteristics of Thermal Degradation for Carbon Fiber/Epoxy Composite using Strand Specimen)

  • 오진오;길형배;윤성호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.408-410
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    • 2012
  • 본 연구에서는 수지 인장시편과 스트랜드 인장시편을 적용하여 탄소섬유/에폭시 복합재의 고온에서의 특성을 조사하였다. 연구결과에 따르면 수지시편의 인장강성은 수지의 유리전이 온도에 근접해감에 따라 서서히 감소하지만 스트랜드 인장시편의 인장강성은 상온에서의 인장강성을 유지한다. 수지시편과 스트랜드 시편의 인장강도는 온도가 유리전이 온도에 근접할수록 급격한 감소를 나타내었다.

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기상열화가 방부처리재의 구리성분 용탈에 미치는 영향 (Effect of Accelerated Weathering on the Leaching of Copper from Preservative Treated Wood)

  • 이명재;이동흡;김규혁
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제31권4호
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    • pp.38-43
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    • 2003
  • 본 연구는 앞서 발표한 「수용성 방부처리재의 촉진 기상열화 저항성 평가」의 부속실험으로서 기상열화가 방부처리재의 유효성분 중 구리의 용탈에 미치는 영향을 평가하기 위하여 수행되었다. ACQ, CCA, CuAz 처리시편을 대상으로 실시한 자외선 조사 유무에 따른 기상열화 조건에서 공통된 유효성분인 구리의 용탈량은 방부제의 종류에 관계없이 인공강우만 실시했을 때보다 자외선 조사를 함께 겸했던 시편에서 높게 나타났다. 방부처리 전후와 방부처리재의 촉진열화 전후의 목재표면을 FTIR을 이용하여 분석하였는데, 그 결과 구리가 정착되는 것으로 판단되는 1731 cm-1, 1625 cm-1, 1510 cm-1 흡수대가 촉진열화에 의해 큰 변화를 나타냈다. 이는 리그닌과 결합되었던 구리가 리그닌의 자외선 열화시 리그닌과 함께 용출 되었음을 시사한다.

촉진열화목재의 흡습성과 초음파전달속도 (Moisture Sorption and Ultrasonic Velocity of Artificially Weathered Sitka Spruce)

  • 강호양;박상진;김영숙
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제30권1호
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    • pp.18-24
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    • 2002
  • 시트카스프루스 50×133×10 mm3 시편을 340 mm 제논광과 주기적 강우장치를 갖춘 장치 내에서 촉진열화 시켰다. 시편은 자외선만 조사하거나 자외선을 조사하면서 동시에 강우를 병행하였으며 처리시간도 10시간과 20시간으로 구분하였다. 촉진열화 처리재의 물리적 성질을 색도, 흡습성 그리고 초음파 전달속도를 측정하여 조사하였다. 자외선 조사시간이 길수록 표면 명도가 낮아졌다. 강우처리는 표면 명도의 감소를 촉진하였으며 흡습성을 증가시켰다. 자외선과 강우 병행 처리재 중에 10시간 처리재의 흡습성이 20시간 처리재보다 높았는데 이는 20시간 처리재의 표면이 과도하게 열화된 때문일 가능성이 있다. 촉진열화 처리재의 초음파 전달속도는 무처리재보다 높았는데 이는 촉진열화에 의해 목재의 탄성계수가 높아졌거나 밀도가 감소했다고 할 수 있다.

지르코니아 표면에칭처리와 저온열화현상이 지르코니아와 전장도재의 결합강도에 미치는 영향 (Effects on Bond Strength between Zirconia and Porcelain according to Etching Treatment and Low Temperature Degradation)

  • 박진영;김재홍;김웅철;김지환;김혜영
    • 치위생과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.140-149
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    • 2014
  • 본 연구에서는 지르코니아 에칭에 의한 표면변화가 지르코니아 코어와 도재 사이의 결합강도에 미치는 영향을 조사하기 위해 전단결합강도 실시하였고, 표면의 변화를 관찰하기 위한 SEM 측정, 에칭처리에 따른 지르코니아의 성분변화를 알아보기 위해 EDS 분석을 실시하였다. 그리고 구강상태에서 15~20년의 저온열화현상을 재현하기 위해 저온 열화 처리를 시행하여 전단결합강도 평가를 실시하여 다음과 같은 결과가 도출되었다. 1. 에칭처리를 시행하지 않은 시편과 에칭처리를 시행한 시편의 전단결합강도를 비교할 경우 에칭한 시편의 전단결합강도가 큰 것을 알 수 있다. 이는 에칭용액이 지르코니아코어 표면에 interlocking을 형성하여 기계적인 결합을 높여 주었을 것이라고 생각된다. 2. 전단결합강도의 결과(EZ>AEZ>NEZ>ANEZ)를 보았을 때 통계적으로는 유의한 차이를 보였으며, 저온열화처리를 하지 않고 에칭처리를 한 EZ군이 전단결합강도가 가장 큰 것을 알 수 있었다. 또한 파절 양상에서도 EZ군에서만 응집파절을 보여 가장 결합강도가 높다는 결과를 도출할 수 있다. 결론적으로 저온열화처리 여부에 관계없이 표면에칭처리를 한 시편의 전단결합강도가 큰 것으로 나타나 지르코니아 표면의 에칭처리로 인한 interlocking의 형성이 기계적인 결합을 향상시키는 요인이 되었다고 생각된다.

초음파 전파특성을 이용한 열가소성 합성수지의 열화 평가 (Degradation Assessment of Thermoplastic Synthetic Resin Using Propagation Characteristics of Ultrasound)

  • 전우상;김기진;권성덕
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.141-147
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    • 2014
  • 경제성과 함께 다양한 기능성으로 유리 및 금속제를 대체하고 있는 고분자 합성수지인 플라스틱(plastic) 재료의 열화(thermal degradation) 및 열적 특성을 비파괴적으로 평가하기 위하여 초음파의 전파특성(속도 및 감쇠)이 사용되었다. 플라스틱 재료중 범용 열가소성 재료인 높은 투명도의 아크릴 수지(PMMA)에 대해 유리전이온도($T_g$) 범위내에서 열화온도 및 열화시간에 따른 다양한 열화시편에 대해 전파특성 변화가 측정되었다. 열화가 진전될수록 감쇄는 증가하였고 속도는 감소함을 보였으며, 초음파 전파특성의 측정을 통해 열가소성 플라스틱 재료의 정량적 열화평가 및 유리전이온도($T_g$) 영역의 정성적 추정이 가능하였다.

직류전계 및 corona방전에 따른 PZT 세라믹스의 분극과 압전특성 (Piezoelectric property of PZT ceramics by DC field and corona discharge poling)

  • 박인철;임진호;이준형;조상희
    • 한국재료학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.178-183
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    • 1995
  • 본 연구에서는 상온에서 정방성 조성인 $Pb_{0.9888}Sr_{0.012}(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_{3}$계 세라믹스를 소결 후 직류전계 및 코로나를 이용하는 방법으로 소결시편을 분극한 후 분극방법에 따른 시편의 압전특성을 조사하였으며, 열화현상을 평가하기 위한 방법으로 시편의 내부응력의 차이를 조사하였다. 이 결과 코로나 분극방법은 직류분극에 비하여 $30^{\circ}C$정도 저온에서도 최대 Kp값을 얻을 수 있었으며 열화현상이 천천히 진행되었고 절연파괴가 발생하지 않는 등의 장점이 관찰되었다. 그러나 Kp값은 직류분극의 경우가 코로나 분극에 비하여 약 9~10%정도 높은 값을 나타내었다.

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열화학기상증착법에 의한 탄소나노소재의 합성 및 수소저장 특성 (Preparation of Carbon Nanomaterials by Thermal CVD and their Hydrogen Storage Properties)

  • 유형균;최원경;류호진;이병일
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권10호
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    • pp.867-870
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    • 2001
  • 지지촉매로 Ni-graphite를 사용하고 ${C_2}{H_2}$를 이용한 열화학기상증착법에 의하여 탄소나노소재를 합성하였다. 합성된 시편은 SEM, TEM, 라만 분광법으로 분석하였으며, 수소저장특성은 전기화학적인 방법에 의하여 평가하였다. 탄소나노소재 합성시 메카노케미컬 처리과정을 거친 시편이 거치지 않은 시편에 비하여 탄소나노튜브의 순도가 우수하였다. 한편, 탄소나노소재를 정제함에 따라 수소저장특성이 크게 향상되었다.

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지진시 앵커기초의 한계성능 평가를 위한 진동대 실험 (Shaking Table Test for an Evaluation of the Limit State Capacity of an Anchor Foundation in the case of a Seismic Event)

  • 김민규;최인길;권형오
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.23-31
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    • 2010
  • 본 연구에서는 지진시 앵커기초의 파괴한계성능을 평가하기 위하여 진동대 실험을 수행하였다. 앵커기초에 발생 가능한 열화현상인 균열의 영향을 평가하기 위하여 균열이 없는 시편, 관통균열 시편 그리고 파괴예상면 내에 측면균열이 있는 시편을 제작하여 각각의 파괴한계성능을 평가하였다. 우선적으로 임팩트 해머에 의한 가진 실험을 통하여 동특성분석실험을 수행하여 실험모형의 동특성을 분석하였으며, 앵커기초의 파괴 시까지 진동대 실험을 수행하여 극한거동을 평가하였다. 최종적으로 앵커기초의 설계기준과 비교하여 거동특성을 분석하였다.