• Title/Summary/Keyword: 이방성 입자

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The Influence of Extrusion Ratio on Microstructure and Thermoelectric Properties of Rapidly Solidified N-type $Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$ (급속응고된 N-type $Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$ 열전재료의 미세조직과 열전특성에 미치는 압출비의 영향)

  • 이상일;홍순직;손현택;천병선;이윤석
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.30-30
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    • 2001
  • $Bi_2Te_3$계 열전재료는 200~400K 정도의 저온에서 네어지 변환효율이 가장 높은 재료로써 열전냉각, 바런재로 등에 응요하기 위하여ㅠ 제조법 및 특서에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. $Bi_2Te_3$계 화합물은 rhombohedral의 결정 구조를 가지는 층상 화 ;물로 결정대칭성으로 인해 연전기적으로 큰 이방성을 나타낸다. 현재는 일반향용고법에 의해서 입자를 a축 방향으로 성장시켜 큰 결정립을 가진 다결정재료를 사용하고 있으나, c면이 매우 취약하기 때문에 가공서이 나쁘다. 따라서 이와같은 단점을 개선하기 위하여 기계적 강도를 높일 수 있는 가공공정 및 합금설계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 측히 열간 압출법으로 제조된 열전재료는 결정립의 미세화와 높은 이방성으로 성능지수와 기계적 강도를 향상시킬 수 있다는 연구결과가 보고되고 있다 또한 Schultz드의 연구결과에 의하면 $Bi_2Te_3$ 계 열전재료는 소성변형에 의하여 발생한 점결함에 의하여 캐리어 농도가 변화되며 이로 인하여 재료의 전기적 성질이 결정된다고 하였다. 따라서 상당히 큰 소성가공량과 열전측성과의 관계를 규명하는 것은 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 압출변수 중 소성가공량에 중요한 변수로 작요아는 압출비를 변화시켜 최적의 열간 소성가공량을 검토하고, 이에 따른 열전측성과 압출비와의 상관관계에 대하여 연구하는 것을 목적으로 하였다. 연구에 사용된 N형의 조성은$Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$로서 순도 99.99를 사용하였고, dopant로 0.1wt%의 $SbI_3$를 사용하였다. $Bi_2Te_{2.75}Se_{0.15}$ 분말은 가스분사법(Gas atomization Process)를 이용하여, 용탕제조시 아르곤가스로 산화를 방지하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기ㅖ적 분급법을 이용하여 분급하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기계적 분급ㅂ법을 이용하여 분급하였고, 압출에 이용된 분말은 250$\mu\textrm{m}$이하의 크기를 사용하였다. 또한 분말제조과정 중 형성되는 표면산화층을 제거하기 위하여 36$0^{\circ}C$에서 4시간동안 수소 환원처리를 행하였다. 제조된 분말은 열간 압출을 위하여 Aㅣcan에 넣고 냉간성형체를 만들고, 진공처리를 한 후 밀봉하여 탈가스처리를 하였다. 압출다이는 압출비가 각각 28:1과 16:1인 평다이(9$0^{\circ}C$)를 사용하여 각각 내경이 9, 12cm이고, 길이가 50, 30cm인 압출재를 제조하였다. 열간압출한 후의 미세조직을 광학현미경으로 압출방향에 평행한 방향과 수직방향으로 관찰하였고, 열간 압출재 이방성을 검토하기 위하여 X선 회절분석을 실실하여 결정방위를 확인하였다. 전기 비저항 및 Seebeck 계수 측정을 위하여 각각 2$\times$2$\times$10$mm^3$ 그리고 5$\times$5$\times$10$mm^3$ 크기의 시편을 준비하였다.준비하였다.

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A CPU and GPU Heterogeneous Computing Techniques for Fast Representation of Thin Features in Liquid Simulations (액체 시뮬레이션의 얇은 특징을 빠르게 표현하기 위한 CPU와 GPU 이기종 컴퓨팅 기술)

  • Kim, Jong-Hyun
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.24 no.2
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    • pp.11-20
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    • 2018
  • We propose a new method particle-based method that explicitly preserves thin liquid sheets for animating liquids on CPU-GPU heterogeneous computing framework. Our primary contribution is a particle-based framework that splits at thin points and collapses at dense points to prevent the breakup of liquid on GPU. In contrast to existing surface tracking methods, the our method does not suffer from numerical diffusion or tangles, and robustly handles topology changes on CPU-GPU framework. The thin features are detected by examining stretches of distributions of neighboring particles by performing PCA(Principle component analysis), which is used to reconstruct thin surfaces with anisotropic kernels. The efficiency of the candidate position extraction process to calculate the position of the fluid particle was rapidly improved based on the CPU-GPU heterogeneous computing techniques. Proposed algorithm is intuitively implemented, easy to parallelize and capable of producing quickly detailed thin liquid animations.

Thermal Stability and the Effect of Substrate Temperature on the Structural and Magnetic Properties of Pd/Co Multilayer Films (Pd/Co 다층박막의 구조 및 자기적 특성에 미치는 기판온도 및 열적안정성에 관한 연구)

  • 허용철;김상록;이성래;김창수
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.3 no.4
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    • pp.298-304
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    • 1993
  • The effects of the substrate temperature and the Pd underlayer on the structure and the magnetic properties of Pd/Co multilayer films prepared by the thermal evaporation were studied. As the substrate temperature increases up to $150^{\circ}C$, the crystallinity of sublayers, (111) texture and the interface sharpness of Pd/Co multilayers were improved due to the enhanced mobility of adatoms. As results of that, the perpendicular and surface anisotropy energies were increased but the coercivity was decreased because the pinning sites of domain wall decreased due to the grain growth. The grain size of the multilayers increased with Pd underlyer thickness. Thermal degradation was enhanced at above $200^{\circ}C$ due to interdiffusion at the Pd/Co interface. The intensity of the main diffraction peak rapidly decayed in the initial stage of aging and then decreased slowly. The rapid change of the intensity in the initial stage was speculated to be due to the structural relaxation phenomena and the later stage change was due to the interdiffusion. The activation energy for the interdiffusion in Pd4/Co1 multilayers was 14.9 KCal/mole.K.

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Hydrophobic Surface Treatment with Anisotropic Characteristics Using Laser Selective Deposition (레이저 선택적 증착을 통한 이방특성의 소수성 표면처리)

  • Kim, Ji-Hun;Kwon, Ye-Ji;Yang, Hoon-Seok;Kim, Joohan
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.19 no.11
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    • pp.109-115
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    • 2020
  • Surfaces with various roughnesses were produced through laser processing, and the anisotropy and hydrophobicity of the surfaces were examined in the context of the microstructures. The fine particles transferred to the glass surface exhibited different sizes, and the roughness increased. Due to the change in the roughness, the liquid could not penetrate the space between the fine particles, and it was thus exposed to the air. We analyzed this phenomenon using the combined Wenzel and Cassie-Baxter models. Excessive fine particle formation on the substrate tended to increase the roughness and surface energy. The silver-glass-air contact analysis could clarify the mechanism of the reduction of the contact angle and differences in the metastable and stable states when the particles did not completely cover the glass substrate. The formation of microstructures with fine particles through the laser selective deposition led to the generation of an anisotropic surface as the water droplets diffused toward the glass substrate with a relatively high surface energy level.

경주시 양남 제4기 역질 해안단구 퇴적층 풍화단면내 앨로패인(allophane) 교결층의 기원

  • 정기영;배진한;정창식
    • Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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    • 2001.06a
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    • pp.115-115
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    • 2001
  • 경주시 양남면의 4기 단층으로 추정되는 수렴단층에 의해 절단되는 해안단구 퇴적층 풍화단면에서 저결정질 광물인 앨로패인 교결층을 기재하였다. 이들은 자갈퇴적층 내에 협재하는 수조의 모래층에 한정되어 형성되어 있으며, 3-17 cm 두께로 연장성이 매우 좋다. 편광현미경 관찰에 의하면 모래층에는 사장석편들이 다량 함유되어 있으며 앨로패인은 광학적 등방성의 치밀한 점토집합체들로서 사장석 입자를 선택적으로 교대하거나 자갈과 모래입자들을 피복하고 있다. 앨로패인은 광학적 이방성인 상하위층의 고령토질 점토피복물과 명확히 구분된다. 앨로패인의 전자현미분석에 의하면, Al/Si 원자비가 1.3-1.7 범위이고 평균값은 1.5이다. X선회절분석 결과 3.49$\AA$과 2.26$\AA$에서 두 개의 넓은 회절대가 관찰된다. 주사 및 투과전자현미경관찰에 의하면 앨로패인을 특정한 입자형태 없이 치밀한 겔상태를 이루고 있다. 열분석에 의하면 96$^{\circ}C$에서 큰 흡열피크와 992$^{\circ}C$에서 발열피크가 관찰되며, 총 45% 정도의 중량감소를 보인다. 사장석의 평균조성은 An$_{87}$이며, 사장석내 유리포유물의 전자현미분석결과는 화산암 화학분류도에서 현무암 영역에 도시된다. 이 지역의 기반암은 현무암질 라필리응회암이나 사장석편을 제외하고 벤토나이트화되어 있다. 따라서 해빈환경에서 사장석이 벤토나이트에서 분리되어 퇴적한 것으로 보인다. 앨로패인 교결층은 해수면 강하로 단구퇴적층이 지표로 노출된 후, Al의 함량이 높고 비교적 풍화에 약한 사장석이 선택적으로 풍화되어 생성되었다. 앨로패인으로 피복된 모래층 내의 자갈은 풍화반응이 지체되어 상하위층의 자갈과 비교하여 풍화도에 있어서 현저한 차이를 보인다.. 파이프 중심에서 외곽부로 갈수록 전기석의 함량은 줄어들고 있고 장석들이 알바이트ㆍ칼스베드 쌍정을 보이며, 흑운모가 각섬석보다는 우세하게 나타나고 있다. 전기석은 주상 결정, 자형 내지 반자형의 입자로 다색성을 보이며, 결정 중심에서 가장자리로 갈수록 파란색과 황갈색의 광학적 누대구조를 관찰할 수 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석에 대한 현미경 관찰은 열수기원임을 지시하고 있다. 야외조사와 현미경 관찰의 예비조사에 의하면 일광광산의 전기석이 형성된 환경은 다른2가지 화학적인 저장소의 혼합 효과의 결과로 생성되어진 것으로 예상된다. 일광의 화강암류를 만든 마그마는 전기석을 형성할 만큼의 Fe-Mg성분이 충분하지 않았을 것이다. 화강암 내에 흑운모와 각섬석의 결정작용에 의해 마그마의 Fe-Mg성분이 고갈되어지고 이로 인해 그 함량이 감소하며 상대적으로 마그마 내에 남은 붕소(B$_2$O$_3$)는 열수로 용리되고 흑운모, 각섬석과 평형을 유지하며 열수에 남아있게 된다. 잔류용융체에 남은 붕소의 함량은 전기석을 만들기에 충분함에도 불구하고, Fe-Mg 함량이 부족하여 마그마 기원의 전기석 결정을 만들 수가 없다가 광맥이 형성된 시기에 또 다른 열수가 공급되면서 이전의 평형이 깨지고 기존의 흑운모와 같은 염기성 광물이 붕소(B)를 함유한 새로운 열수와 반응하여 전기석을 형성한 것으로 예상한다. 앞으로 전암과 광물에 대해 지화학적 연구를 통해 화강암류와 전기석과의 지화학적 연관성, 주성분 원소와 열수의 특성과의 상관관계, 전기석의 기원(마그마 기원인지 열수기원인지)이 보다 정확하게 파악될 것이다. 마그마 진화에 따른 전기석의 성분변화와 기원을 이용하여 일광광산의 동광화대를 형성한 마그마 계에서 열수계로 이어지는 지질학적 과정을 이해할 수 있을 것이며, 암석 성인론적 지시자로서

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The Effects of Bottom Extremity on the Magnetic Properties of Iron and Cobalt-Iron Electrodeposited Anodic Oxided Films. (철 및 코발트-철합금석출 양극산화피막의 초기석출부가 자기특성에 미치는 영향)

  • ;Ken-Ichi Arai
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.5 no.6
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    • pp.921-927
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    • 1995
  • The micro particle,s shapes of the magnetic films obtained by electrode position of Iron ions and Cobalt-Iron mixed ions in aluminum anodic oxidized films are dependent on the size of particle diameter. When the diameter of deposited particles is larger than $300\AA$, the film plane anisotropy caused by bottom extremity increases, and the crystalization orientation of FeC deposited unusually in the part of the bottom extremities affects on the coercive force Hc and the magnetic anisotropy energy Ku. It was confirmed that the shape anisotropy of particle affects on the both Hc and Ku because the FeC did not deposit in the Iron deposited samples entirely, but in the Cobalt-Iron alloy deposited samples, the effects by the very strong crystalization orientation of the FeC is larger than that of the shape anisotropy. From these results, the Cobalt-Iron alloyed films could switchover the film plane magnetic anisotropy to the perpendicular magnetic anisotropy energy by using the constrainting method of FeC deposition with Cu deposition instead of Cobalt-Iron alloy in the bottom extremities.

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Origin of Variation of the Initial Permeability of Manganese-Zinc Ferrite Polycrystals with Additives (Mn-Zn 페라이트 다결정의 첨가물에 따른 초투자율의 변화 기구)

  • Byeon, Sun-Cheon;Byeon, Tae-Yeong;Go, Gyeong-Hyeon;Hong, Guk-Seon
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.9
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    • pp.758-762
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    • 1997
  • 52mol% Fe$_{2}$O$_{3}$, 26mol% MnO의 조성에서 calcium과 vanadium의 동시첨가에 의한 투자율의 변화원인을 살펴보았다. 초투자율은 첨가물의 농도가 커짐에 따라 감사하였으나 소결체의 밀도나 입자크기는 증가하였으므로 초투자율의 변화는 미세구조의 변화로는 설명되지 않았다. 전기비저항은 첨가물의 농도가 증가함에 따라 증가하였으며 이는 입계의 고저항층의 생성과 vanadium ion에 의한 Fe$^{2+}$이온의 산화로 설명되었다. 첨가물의 농도가 증가함에 따라, 초투자율의 제 2차 최대치가 나타나지 않는 것과 초투자율이 감소하는 것으로부터, 결정자기이방성 상수의 값은 음으로 커짐을 알 수 있었다. 투자육의 온도의존성과 비저항의 변화로부터, 첨가물의 농도에 따른 상온 초투자율의 감소는 Fe$^{2+}$ 이온 농도의 감소에 따른 결정자기이방성 상수의 증가에 의한 효과와 입계에 유리질이 생겨 자벽이 쉽게 이동하지 못하는 효과 때문인 것으로 판단되었다.

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Effect of Magnetic Force on Rheological and Compressive Properties of Magneto-Rheological Rubber Composites with Iron Particle and Carbon Nanotubes (자기력이 철 분말 및 탄소나노튜브 강화 자기유동 고무 복합재료의 유동 및 압축 특성에 미치는 영향)

  • Ryu, Sang Ryeoul;Lee, Dong Joo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.2
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    • pp.153-160
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    • 2013
  • An orthotropic magneto-rheological rubber composite (MRRC) based on a general-purpose rubber can be manufactured by using an electromagnetic device during the curing processes of rubber mixtures. The magnetic transmissivity of MRRCs increases with the iron particle (IP) content, and that of aligned MRRCs with a 2-T magnetic field is 1.8 to 2 times higher as compared to that of randomly dispersed MRRCs. The effect of a 2-T magnetic field on carbon nanotube (CNT) reinforced MRRC has been identified clearly, and the magnetic transmissivity is found to be 3.7%. The compressive stress of MRRC (IP 90 + CNT 5, 2 T alignment) under a magnetic field of 0.49 T is 2.1 times higher as compared to that of the matrix. The MR effect of MRRC increases with the IP content, and that of aligned MRRC with the IP 90 and 2 T magnetic field is 20.4%. It is confirmed that the magnetic field when making the specimen and when performing the compression test greatly impacts the compression characteristics.

Preparation and Characteristics of Elongated CdSe nanoparticles (CdSe 나노 입자의 이방성 구조 제어 및 특성연구)

  • Kim, Shin-Ho;Park, Myoung-Guk;Kim, Yang-Do
    • Journal of Powder Materials
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    • v.15 no.3
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    • pp.210-213
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    • 2008
  • Elongated CdSe nanoparticles with a diameter of 3-7nm have been successfully synthesized using two surfactants of trioctylphospine (TOP) and hexadecylamine (HDA) at $160^{\circ}C$. The formation of elongated CdSe nanoparticles is possibly due to the cooperative effects from both the different binding capability of two surfactants (TOP and HDA) and intrinsically anisotropic crystal structure of the CdSe. The electron diffraction pattern of CdSe nanoparticles revealed the formation of wurzite phase. The CdSe samples showed red-shifted wavelength from 560 to 580nm with increasing the refluxing time due to the gradual growth of CdSe nanoparticles. The relatively broad absorption band can be attributed to the surface state of CdSe nanoparticles. The possible formation mechanism of elongated CdSe nanoparticles was proposed and the characteristics of CdSe have been discussed as well.

Elasticity and Conduction analysis of multi-Phase, Misoriented Metal matrix Composites (방향분포를 가진 다상 금속복합재료의 탄성 및 전도해석에 관한 연구)

  • 정현조
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.19 no.9
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    • pp.2181-2193
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    • 1995
  • The effective elasticity and conduction of composite materials containing arbitrarily oriented multiple phases has been analyzed using the concept of orientation-dependent average fields and concentration factors. The analysis provided closed form expressions for the effective stiffnesses and conductivities. Under the prescribed boundary conditions, the concentration factors were evaluated by the equivalent inclusion principle, through which the interaction between various phases is approximated by the Mori-Tanaka mean-field approximation. SiC particulate(SiC$_{p}$) reinforce aluminum(Al) matrix composites were fabricated and their elastic constants and electrical conductivities were measured together with a careful study of their microstructure. The measured properties showed a systematic anisotropy and this behavior could be attributed to the preferred orientation of SiC$_{p}$. The theoretical model developed was applied to the computation of the anisotropic properties of these composites. Both two-phase and three-phase composites were considered based on the microstructural information. The SiC$_{p}$ was modeled as an ellipsoid with planar random orientation distribution in the extruded Al/SiC$_{p}$ composites. The effect of extraneous phase such as intermetallic compounds was also investigated.tigated.