• Title/Summary/Keyword: 재료 변환

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A New Method for Characterization of Composites by Ultrasonics (초음파를 이용한 복합재료 기계적 특성값의 새로운 특정 방법)

  • 장필성;전홍재
    • Composites Research
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    • v.13 no.2
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    • pp.1-7
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    • 2000
  • A new ultrasonic test method is proposed to obtain elastic constants of unidirectional composite materials nondestructively. In the proposed test method, only longitudinal transducers are used to measure wave velocities by through-transmission method. An aluminum wedge and a flat aluminum rectangular block are placed on each side of the test specimen. Oblique incident longitudinal wave is transmitted from a wedge to the specimen and the mode conversions are occurred sequentially at two interfaces between the specimen and aluminium. Measuring wave velocities converted to longitudinal waves in the rectangular block give all information to determine elastic constants of the composites. In order to determine shear stiffness coefficients, transverse wave velocity is measured indirectly from received longitudinal wave. Effects of anisotropy on waves are also considered in this study.

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Transient Response of Functionally Graded Piezoelectric Ceramic with Crack (균열이 있는 기능경사 압전 세라믹의 충격 특성에 관한 연구)

  • Jeong Woo Shin;Tae-Uk Kim;Sung Chan Kim
    • Composites Research
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    • v.16 no.5
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    • pp.21-27
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    • 2003
  • Using the theory of linear piezoelectricity, the dynamic response of a central crack in a functionally graded piezoelectric ceramic under anti-plane shear impact is analyzed. We assume that the properties of the functionally graded piezoelectric material vary continuously along the thickness. By using the Laplace and Fourier transform, the problem is reduced to two pairs of dual integral equations and then into Fredholm integral equations of the second kind. Numerical values on the dynamic stress intensity factors are presented to show the dependence of the gradient of material properties and electric loading.

Effect of excess Te on microstructures of $Bi_{1.8}Sb_{0.2}Te_{3.0}$ solid solutions and their hot pressed alloys (Te 첨가량에 따른 $Bi_{1.8}Sb_{0.2}Te_{3.0}$ 고용체 및 소결체의 미세구조)

  • Im, Hee-Joong;Kim, Dong-Hwan;Je, Koo-Chul;Kang, Young-Jin;Ahn, Jeung-Sun;Tadaoki Mitani;Nam, Tae-Hyun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.166-166
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    • 2003
  • 경제적 효율의 발전을 원칙으로 하는 종래의 틀을 넘어서서 환경공생형의 새로운 에너지 시스템의 개발에 대한 요구가 증대되어 지고 있다. 이러한 시대적 흐름에 부응하는 여러 가지 신재료의 개발에 관한 연구가 이루어지고 있다. 그 중에서 전기를 열로 열을 전기로 변환 시킬 수 있어서 폐열의 이용 및 전자냉각기술 등에 이용 가능한 열전변환재료가 커다란 기대를 모으고 있다. 열전재료는 사용온도 영역에 따라 여러 가지 재료가 개발되어 지고 있으며, 현재 상온부근 및 저온영역에서 응용 가능한 재료로써 Bi$_2$Te$_3$계 고용체에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 예를 들어, Bi$_2$Te$_3$ 고용체에서 Bi를 Sb으로 치환한 p-type의 (Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체와 Te을 Se으로 치환한 n-type의 Bi$_2$(Te,Se)$_3$ 고용체에 관한 연구가 이루어지고 있다. 최근 들어 Kutasov등은 종래에 P-type의 열전재료로써 높은 특성을 나타내는 것으로 알려진(Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체가 Sb의 치환량과 Te의 도핑량을 잘 조절하면 n-type의 높은 열전 특성을 나타낸다고 보고하였다. 본 연구에서는 과잉으로 첨가된 Te이 n-type (Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체에 미치는 영향을 보다 체계적으로 조사하기 위한 기초단계의 연구로써 Te을 0-0.9at.%로 과잉 첨가하여 제조한 고용체 및 소결체의 미세구조에 관하여 조사하였다.

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Evaluation of Piezoelectric Transformer Fabricated with PNN-PMN-PZT Ceramics (PNN-PMN-PZT계 소결체를 이용한 압전트랜스포머 제작 및 특성평가)

  • Ahn, Sang-Ki;Lee, Myung-Woo;Kim, Sung-Jin;Ryu, Sung-Lim;Kweon, Soon-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.06a
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    • pp.158-158
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    • 2009
  • 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액추에이터, 변압기, 초음파모터 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근에는 이러한 압전 소자를 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics 등의 분야에 적용하기 위하여 소형화 및 경량화를 구현하고자 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 압전 특성이 우수한 PNN-PMN-PZT 삼원계 세라믹을 이용하여 압전 트랜스포머를 제작하고 전기적 특성을 평가하였다. 압전트랜스포머는 전왜-압전효과를 이용한 소전력용 고전압발생소자로서 종래의 권선형 트랜스포머에 비교해서 소형, 경량이면서 승압비가 높고 구조가 간단하므로 직류 고전압전원에 응용되고 있다. 압전트랜스의 이론적인 고찰은 Rosen 이후로 많은 연구자들에 의해서 보고되었다. 그런데 압전세라믹트랜스는 공진 시 강력한 에너지변환을 하기 때문에 재료의 물리적 특성이 매우 중요함에도 불구하고, 이러한 물리적 특성에 관한 연구는 거의 없었다. 따라서 본 연구에서는 물리적 특성과 전기적 특성의 상호 연관성을 고찰하고자 하였다. 압전트랜스용 재료는 전기기계결합계수($k_p$)와 기계적품질계수(Qm)가 높아야 한다. 전기기계결합계수를 높이기 위해서는 상경계 조성의 Pb(Zr,Ti)$O_3$[PZT]계 세라믹스가 가장 우수하다. 본 연구에서는 기계적 품질계수를 향상시키기 위해서 $Pb(Nn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.06+x}(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.065-x}(Zr_{0.48}Ti_{0.52})_{0.875}0_3$계의 조성을 설계하여 압전특성을 평가하고 미세구조를 분석하였다. 또한 압전트랜스를 제작하여 입출력의 승압비 및 주파수 특성 등도 평가하였다.

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Dielectric characteristics of the transducer materials due to irradiation of photon beam (광자선 조사에 따른 변환기재료의 유전특성)

  • Ko, K.Y.;Kim, T.Y.;Back, G.M.;Cho, K.S.;Lee, C.H.;Lee, S.W.;Hong, J.W.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.316-318
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    • 2003
  • 본 연구에서는 전기적 특성, 기계적 특성, 내수성 및 내유성이 우수한 고분자 화합물로 산업용, 콘덴서절연재료용, 의료센서용 등 각종 절연재료 및 유전재료로 활용되어 지고 있는 변환기용 PET박막에 광자선을 10[Gy] 15[MeV], 30[Gy] 15[MeV], 50[Gy] 15[MeV]를 조사하여 물성분석 및 전기적 특성중 유전정접 특성에 관하여 검토하였다. 물성분석으로 X-선 회절(XRD) 분석 결과 조사량에 따라 피크의 크기가 커지므로 결정성이 더욱 좁아짐을 알수 있었으며 적외선 분광(FTIR) 측정결과로 파수 1752[$cm^{-1}$]에서는 C=O기의 신축운동 기여로 피크가 나타나며 파수 1266[$cm^{-1}$]에서 =C-O기의 신축운동기여와 그리고 1019[$cm^{-1}$]에서는 벤젠환의 진동기여로 흡수 피크가 나타남을 알 수 있었고, 전자현미경을 이용하여 800배로 확대한 시료의 파단면을 조사한 결과 결정질과 비정질 영역이 혼재하고 있는 것을 확인하였다. 유전정접 특성으로는 측정온도범위 상온에서 130[$^{\circ}C$]와 인가전압 범위 1[V]에서 20[V]를 변화시켜 각각의 조사량에 대한 PET 박막의 유전특성의 온도의존성 및 주파수 의존성에 대하여 실험한 결과 변환기 재료의 가능성을 조사하였다.

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A STUDY ON THE CHANGES OF THE ELASTIC PROPERTIES TN LOOPED WIRES BY VARIABLE FACTORS (변환요소에 따른 LOOPED WIRE의 탄성 변화에 관한 연구)

  • Na, Yong-In;Kim, Sang-Cheol
    • The korean journal of orthodontics
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    • v.25 no.3 s.50
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    • pp.263-271
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    • 1995
  • The purpose of this study nab to evlauate and compare the effect of the variable factors of wire on the elastic properties of looped rectangular wire. Five variable factors were presented-material(Hi-T, blue Elgiloy), wire size(.016'$\;\times\;$.022', .018'$\;\times\;$.025'), loop length(15mm, 20mm), loop configuration(open loop, closed loop), gabling (non-gable, gable). So, the total 256 specimens were divided into 32 groups, and each of those nab pulled on Instron testing machine. The load-deflection curve of each wire obtained, from which force, range in elastic limit, and stiffness were computed and analyzed statistically. The results were obtained as follows : 1. All of the variable factors - wire material, size, loop length loop configuration, and gabling - took a significant effect on load-deflection rate of looped wire. 2. The force at elastic limit was the smallest in the group of Hi-T, .016'$\;\times\;$.022', 20mm loop length, open loop, non-gable, and the largest in the group of blue Elgiloy, .018'$\;\times\;$.025', 15mm loop length, closed loop, non-gable. 3. The range at elastic limit was the smallest in the group of Hi-T, .018'$\;\times\;$.025', 15mm loop length, open loop, non-gable, and the largest in the group of HI-T, .016'$\;\times\;$.022', 20mm loop length, closed loop, gable. 4. Loop configuration and loop length were the most effective factors on the elastic properties of looped wires, and gabling was the least effective.

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Young's Modulus Measurement of Terfenol-D using Strain Gauge (스트레인 게이지를 이용한 Terfenol-D의 영률 측정)

  • Shin, M.S.;Son, De-Rac;Cho, Yook
    • Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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    • 2002.12a
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    • pp.130-131
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    • 2002
  • Terfenol-D는 상온에서 변형이 가장 큰 재료로 알려져 있고, 자기역학적 결합계수 k$_{33}$=0.75로 매우 높기 때문에 전기에너지를 역학적 에너지로 효율적으로 변환시킬 수 있다[1]. 단점으로는 압축강도는 700 ㎫로 높으나, 인장강도 30 ㎫로 매우 낮아서 재료가 brittle하여 장치 설계 시 세심한 주의가 필요하며, 재료의 상대투자율이 3~10정도로 낮기 때문에 자기폐회로를 구성하는데 어려움이 있다[2-4]. (중략)략)

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