• Title/Summary/Keyword: 열 팽창계수

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$Al_2$$O_3$/$ZrO_2$적층복합체의 균열생성 및 전파거동 (Crack Formation and Propagation Behavior of $Al_2$$O_3$/$ZrO_2$Laminate Composites)

  • 방희곤;박상엽
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1058-1064
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    • 2000
  • 연속슬립캐스팅 및 상압소결법으로 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$적층복합체를 제조하였으며, 적층복합체에서 ZrO$_2$층을 단사정, 정방정 및 입방정으로 각각 달리 적층하여 균열생성 및 전파 거동에 미치는 ZrO$_2$상의 영향을 고찰하였다. 균열 생성은 냉각시 $Al_2$O$_3$층과 ZrO$_2$층 간의 열팽창 계수의 차이에 의한 열적불일치응력이 가장 큰 요인으로 작용하였다. 적층체 내에 존재하는 균열은 tetra-ZrO$_2$의 경우 적층두께 조절로 가능하였으며, cubic-ZrO$_2$의 경우는 냉각속도 조절로 균열밀도로 크게 낮출 수 있었다. $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$적층체를 구성하는 세가지 ZrO$_2$상(mono, tetra, cubic)들 중에서 cubic-ZrO$_2$가 포함된 적층체의 경우 $Al_2$O$_3$와 ZrO$_2$계면에 형성된 잔류압축응력으로 인한 균열굴절 효과를 얻을 수 있었다.

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무공해 자동차용 수열원 히트펌프 시스템의 난방 성능에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Heating Performance of Coolant Heat Source Heat Pump System for Zero Emission Vehicles)

  • 이대웅
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권7호
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    • pp.57-62
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    • 2014
  • This study presented the feasibility of a coolant heat-source heat pump system as an alternative heating system for electrically driven vehicles. Heat pumps are among the most environmentally friendly and efficient heating technologies in residential buildings. In various countries, electric mobiles devices such as EV, PHEV, and FCEV, have been mainly concerned with heat pumps for new mobile markets. The experiments herein were conducted for various ambient temperatures and coolant temperatures to reflect the winter season. The system, a coolant heat-source heat pump, consisted of an inside heat exchanger, an outside heat exchanger, a motor driven compressor, an electronic expansion valve, and plumbing parts. For the experimental results, the maximum heating capacity and air discharge temperature are up to 6.3 kW and $62^{\circ}C$ respectively at an ambient temperature of $10^{\circ}C$, and coolant at $10^{\circ}C$. However, at $-20^{\circ}C$ ambient temperature and $-10^{\circ}C$ coolant temperature, conditions were insufficient to warm the cabin as the air discharge temperature was $13^{\circ}C$.

시효 열처리 된 Al-Si-Mg-Cu-(Ti) 합금의 고온 열팽창 계수 변화 (Changes in High-temperature Coefficient of Thermal Expansion of Artificial Aging Heat-treated Al-Si-Mg-Cu-(Ti) Alloys)

  • 최세원
    • 열처리공학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.226-232
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    • 2021
  • The relationship between precipitation and coefficient of thermal expansion of Al-6%Si-0.4%Mg-0.9%Cu-(Ti) alloy (in wt.%) after various heat treatments were studied by the thermodynamic analyzer (TMA) and differential scanning calorimetry (DSC). Solution heat treatment of the alloy was carried out at 535℃ for 6 h followed by water quenching, and the samples were artificially aged in the air at 180℃ and 220℃ for 5 h. The coefficient of thermal expansion (CTE) curve showed some residual strain and decreased with increasing aging temperature. The CTE curves changed sharply in the temperature range of 200℃ to 400℃, and the corresponding peak shifted for the aged samples due to the change in the precipitation behavior of the secondary phase. These transformation peaks in the aged sample are related to the volume of the precipitation of the Si phase as determined by DSC analysis. The change in CTE is mainly caused by the precipitation of the Si phase in the Al-Si alloy, and the size of the change occurs simultaneously with the size of the precipitate.

액상 실리콘 침투법으로 제작된 대구경 위성 망원경용 SiC 반사경의 결함 검사와 물성 계수 측정 (Defect Inspection and Physical-parameter Measurement for Silicon Carbide Large-aperture Optical Satellite Telescope Mirrors Made by the Liquid-silicon Infiltration Method)

  • 배종인;김정원;이행복;김명훈
    • 한국광학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.218-229
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    • 2022
  • 실리콘 카바이드(SiC) 소재를 이용해서 위성용 대구경 망원경의 경량 반사경을 제작하는 과정에서 발생할 수 있는 결함과 SiC 소재의 기계 및 열적 특성을 조사했다. SiC 반사경 제작에는 advanced ceramic material (ACM) 공법이라고 불리는 탄소성형체를 이용한 액상 실리콘 침투 소결법 및 화학기상 증착법이 사용되었으며, 크기와 형상이 다른 네 가지 SiC 반사경을 개발했다. 반사경의 크기 및 형상에 따라 구분하여 광학 소재의 결함을 검사하는 기준과 방법을 체계적으로 제시했고, 경면 표면검사 및 소재 내부 결함 탐지를 위한 비파괴 검사법과 결과에 대해 분석했다. 또한, 반사경을 설계하고, 최종 완성품의 기계적 열적 안정성을 계산하고 예측하기 위해 필요한 밀도, 탄성계수, 비열, 열전달 계수 등을 포함한 14종의 물성 계수 측정값을 공인시험을 통해 추출했으며, 특히 측정 신뢰도 향상을 위해 주요 물성인 탄성계수, 열팽창 계수, 굽힘 강도 측정 방법과 결과에 대해 자세히 연구했다.

이방성 전도 접착제 물성과 유기 기판 플립 칩의 신뢰성에 미치는 비전도성 충진재의 영향 (Effect of Non-Conducting Filler Additions on Anisotropic Conductive Adhesives(ACAs) Properties and the Reliability of ACAs Flip Chip on Organic Substrates)

  • 임명진;백경욱
    • 한국재료학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.184-190
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    • 2000
  • 비전도성 충진재를 포함한 개선된 이방성 전도 접착제의 열적/기계적 특성과 이를 이용한 유기 기판용 플립 칩의 신뢰성에 미치는 충진재 양의 영향을 고찰하였다. 비전도성 충진재 양이 다른 개선된 이방성 접착제의 특성을 살펴보기 위해 differential scanning calorimeter (DSC), thermo-gravimetric analyzer (TGA), dynamic mechanical analyzer (DMA), thermo-mechanical analyzer (TMA)을 사용하였다. 비전도성 충진재의 양이 증가함에 따라 열팽창계수는 감소하였고, 상온에서의 storage modulus는 증가하였다. 추가로, 충진재의 양이 증가하면 DSC에 의한 유리전이온도와 TMA에 의한 유리전이온도도 증가하였다. 그러나 TGA 거동은 거의 변화가 없었다. 이방성 전도 접착제를 사용한 유기 기판 플립 칩의 신뢰성 테스트를 위해 열주기 시험, 고온고습 시험, 고온건조 시험을 수행하였는데, 주로 열주기 시험에서 이방서 전도 접착제의 열팽창계수의 영향이 컸다. 비전도성 충진재를 포함해서 낮은 열팽창계수와 높은 storage modulus를 갖는 이방성 전도 접착제에 의해 부착된 플립 칩의 신뢰성이 비전도성 충진재를 포함하지 않은 이방성 전도 접착제에 의한 플립 칩의 신뢰성보다 더 좋게 나타났다.

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베어링 강성을 고려한 10,100 TEU 컨테이너 운반선의 최적 추진축계 배치에 관한 사례 연구 (A case study on the optimal shafting alignment concerning bearing stiffness for 10,100 TEU container carrier)

  • 이재웅
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권3호
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    • pp.185-190
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    • 2016
  • 선박이 고출력화, 초대형화 됨에 따라 대형저속 2행정 엔진을 탑재한 선박에서 축계배치의 잘못에 기인하는 주기관 선미측 베어링과, 선미관 후부 베어링의 손상이 증가하는 경향이 있다. 또한 고출력화에 의한 추진축의 강성은 증가한 반면에 선체는 고장력 후판을 사용하므로 이전의 선체보다 훨씬 더 쉽게 변형하는 실정이다. 이는 기존의 선박보다 더욱 정교한 축계배치가 요구됨을 의미한다. 본 연구에서는 열팽창 효과, 감도지수를 이용한 중간축 베어링의 최적위치 선정 및 베어링의 강성을 고려하여, 베어링의 하중 분석 및 영향 계수를 분석함으로서 축계 배치가 이론적으로 최적이 되는 것을 검토하였다. 이를 위하여 축계 배치 계산시 대형 엔진 제조사의 엔진 거치기준을 참조하고, 한국선급 및 DnV 선급의 축계 배치 프로그램을 이용하여 검토하고 그 신뢰성을 검증하였다.

고온에서 ESPI에 의한 특수강의 열팽창계수 측정에 관한 연구 (A Study on the Thermal Coefficient Measurements of Special Steel by ESPI at High Temperature)

  • 김경석;양승필;김형수
    • 비파괴검사학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.20-30
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    • 1993
  • CW레이저, 비디오장치, 화상처리장치를 이용한 ESPI를 고온에서 자유 열팽창하는 열팽창계수 측정에 적용하였다. ESPI는 이미 선정된 방향의 면내 변위분포를 나타내 준다. ESPI는 간섭 줄무늬를 실시간으로 나타내 주며 면에 비접촉이고 표면의 준비가 필요 없다는 장점이 있다. ESPI를 고온에 적용함에 있어서 줄무늬의 가시도를 저하시키는 여러 가지 문제점에 당면하게 된다. 고온 물체 주위의 뜨거운 공기로 인한 요란의 문제는 진공용기를 사용함으로 해결될 수 있을 것이다. 물체의 배경방사는 간섭 필터에 의해 매우 감소되었다. 물체의 표면 산화의 문제는 해결될 수 없었다. Human-Error를 방지하기 위해 FFT에 의해 계산된 간섭 줄무늬 간격은 $800^{\circ}C$까지 관찰되었다. ESPI에 의해 측정된 결과는 $800^{\circ}C$까지 이미 발표된 데이타와 거의 일치했다.

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유연성 디스플레이 기판 소재용 투명성 폴리이미드의 합성 및 그의 나노복합화에 대한 연구 (Synthesis and Property of Colorless Polyimide and Its Nanocomposite for Plastic Display Substrate)

  • 마승락;김용석;이재흥;김정수;김인선;원종찬
    • 폴리머
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    • 제29권2호
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    • pp.204-210
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    • 2005
  • 플라스틱 디스플레이 기판용으로 사용하기 위하여 무색, 투명하면서 유연성, roll-to-roll 공정, 내열성과 저 열팽창계수 특성을 갖출 수 있는 폴리이미드에 대한 연구를 하였다. 3,3',4,4'-oxydiphthalic anhydride(ODPA), 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride (6FDA), sulfonyldianiline(3-SDA), aminophenoxybenzene(TPE-p, TPE-q, TPE-r)과 bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone(m-BAPS) 등을 사용하여 무색 투명한 폴리이미드를 합성하고 광학적 특성을 UV spectrophotometer, colormeter와 hazemeter를 이용하여 측정하였다. 열팽창계수(CTE)를 낮추기 위하여 층상실리케이트로 나노복합화하였다. 무색투명한 폴리이미드 필름은 440 nm에서 $89\%$ 이상의 광투과도와 yellow index(YI) 값이 7 이하의 우수한 광학 특성을 보였다. 나노복합화한 폴리이미드 필름은 층상실리케이트가 효과적으로 박리되어 층상실리케이트의 함유량이 증가함에 따라 열팽창계수가 감소하는 효과를 보였다.

AC-PDP용 인산염 결정화 유리의 유전적 특성에 관한 연구 (A study on dielectric characteristic of phosphate glass-ceramic for AC-PDP)

  • 김준형;연석주
    • 한국결정성장학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.102-107
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    • 2007
  • 인산염계 유리를 사용하여 PDP 소자의 하판유전체 후막을 제작하였다. 유전체 후막의 제조는 soda-lime glass위에 silk screen printing 법을 사용하였다. 기판과 유전체후막의 열팽창계수를 맞추기 위하여 $TiO_2$$Al_2O_3$를 충진제로 사용하였다. 유전체의 결정화 거동은 DTA, XRD를 사용하였으며 광학적 열적 전기적인 특성을 알아보기 위하여 UV-spectrometer, Dilatometer, Impedance Analyser를 사용하였다. 실험결과 주 결정상은 메타인산아연과 피로인산아연으로 나타났다. $TiO_2$의 첨가로 인하여 반사율은 높아졌으나 상대적으로 유전상수는 높아졌다. 또한 $Al_2O_3$를 첨가한 경우 반사율은 크게 변화가 없었으나 유전상수 값은 낮아졌다. 또한 열팽창 계수는 약 $62{\times}10^{-7}/^{\circ}C$ 정도였다.

STACIR/AW $410mm^2$ 송전선의 이도거동 (The Sag Behavior of STACIR/AW $410mm^2$ Power Line)

  • 박수동;김병걸;김상수;이희웅;장태인;강지원;이동일;민병욱
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.1262-1265
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    • 2004
  • 송전용량 증가를 위해 개발되어 최근 본격적으로 사용되고 있는 STACIR/AW 송전선은 송전용량의 증가에 따라 그 운전환경도 변화하여 연속사용온도의 경우, 기존 ACSR 전선의 90t에 비해 높은 $210^{\circ}C$로 규정 되어 있을 만큼 고온에서 운전되고 있다. 따라서 STACIR/AW 송전선은 이도설계와 그 운용에 있어서 운전 온도 상승에 따른 각별한 주의관리가 필요하다 실제 STACIR/AW송전선은 그 설계단계에서도 이와 같은 고온운전 환경을 고려하여 고온에서도 소정강도를 유지하는 내열 Al도체와 이도제어를 위한 낮은 열팽창 특성의 INVAR합금(Fe-35Ni계 합금)을 강선으로 하는 특화된 재료로 구성되어 있다. 그러나 이와 같은 재료 설계적 보완책에도 불구하고 실제 송전선은 전선의 자중, 철탑 간에 형성된 가설장력과 같은 다양한 응력이 고온환경에서 부하되는 복합 열화 상태에 노출되어 있고, 이것은 재료학적인 관점에서 크릴 변형 발생의 가능성을 높이고 있으나 이것에 대한 연구 또는 실험결과는 크게 미미한 실정이다. 본 연구에서는 STACIR/AW $410mm^2$ 송전선과 그 구성소재를 대상으로 $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$에서 장시간 열화한 후, 구성소재의 탄성계수, 열팽창계수 및 STACIR/AW전선의 크림변형 거동을 조사하여 열화에 노출된 STACIR/AW 송전선의 이도변화 거동을 규명하고자 하였다.

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