• Proceedings of the KWS Conference
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• 2004.05a
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• pp.146-148
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• 2004

최근 전세계적으로 활발히 진행되고있는 화력발전소용 내열강의 연구는 화력발전소의 열효율 향상을 위한 주증기 조건의 고온ㆍ고압화를 실현하기 위해 고온 크리프 파단강도 개선에 모든 연구력이 집중되고있다. (중략)

• Journal of Welding and Joining
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• v.13 no.4
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• pp.7-13
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• 1995

마이크로솔더링에 의한 전자기기는, 사회기능의 중추가 되는 컴퓨터, 통신 기기, 항공기 인공위성 등의 제어계를 구성하므로, 그 접속부에 대한 높은 신뢰성의 요구는 그 무엇보다 중요하다. 전자기기에 있어서의 솔더 접속부는 집과 기판의 전기 적.기계적 접속의 역할을 하고 있으며, 따라서 개개의 접속부의 파단은 전체의 불량 으로 연결된다. 실제 전자콤포넌트와 그 시스템의 단선 등의 사고에 있어서 자주 발생 하는 사고중의 하나가 솔더접속부의 단선에 의한 것이며, 그 단선중에서도 가장 보편 적이며 또한 대단히 심각한 문제로서 주목을 받고 있는 것이 솔더접속부의 열피로파단 이다. 전자기기를 사용할 때, 스위치의 on-off에 의한 power cycle과 환경의 온도변화 에 기인하는 반복열 사이클은 솔더접속부의 피로를 일으키게 되고, 결국에는 사용중에 파단을 초래하게 된다. 이러한 온도변화의 범위는 약 -55.deg. - 150.deg.C로 예상할 수 있으며, 여기서 최고온도인 150.deg.C는 Pb-Sn 공정합금의 경우 0.9Tm.p.이상의 고온에 해당한다. 이 피로는 등온적으로 또는 열사이클중에 발생하기도 한다. 솔더접 속부의 열피로수명은 대부분의 공업재료에서 나타나는 저사이클피로거동과 유사하게 발생하며, 솔더 접속부에 인가되는 열변형/응력(thermal strain/stress)의 크기에 크게 의존하는 것으로 알려져 있다. 솔더는 서로 다른 열팽창계수를 갖는 칩과 회로 기관의 두종류의 재료를 접속하기 때문에, 상기한 바와 같은 반복열사이클에 의하여 발생하는 열변형/응력이 접속부의 피로.파단을 야기시킨다. 이러한 솔더접속부에 대한 주기적인 응력/변형의 인가는 접속부에 내.외적으로 현저한 변화를 야기시키게 되고, 열피로로 연결되며 결국에는 시스템의 전기적 단선을 초래하게 된다. 또한 열피로파단 현상는 변형/응력의 크기 뿐 만아니라 솔더합금자체의 야금학적인 물성에도 크게 의존 하며, 내적.외적인 열변화에 의한 야금학적인 특성변화도 크게 영향을 미친다. 솔더 접속부의 신뢰성에 대한 연구는, 그 중요성에 비추어 볼 때, 지금까지 수많은 연구가 행하여져 왔다. 그러나 신뢰성과 관련된 열피로파단현상에 대한 야금학적인 면에서의 연구는 비교적 적은 편이다. 따라서 본 해설에서는 전자기기의 마이크로 솔더접속부 에서 발생하는 열피로파단현상에 대한 야금학적인 면에 중점을 두어 서술하고자 한다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.12 no.5
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• pp.412-422
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• 1992

일방향 응고법으로 주조된 아공정 회주철의 파단면을 주사전자현미경을 이용하여 분석하였다. 회주철에서는 흑연의 형태변화로 인하여 파단면의 형상에 큰 차이점이 유발되었으며, 이와 같이 다양한 파단면의 특성분석을 위하여는 주사전자현미경의 이차전자(secondary electron)를 이용한 입체사진(stereopair micrograph)을 촬영하여 입체전인 관찰을 수행하는 것이 효과적이었다. 일방향으로 응고된 D형 흑연을 갖는 회주철이 A형 회주철에 비하여 열등한 기계적 성질을 갖는 것은 극히 미세한 망장(網狀)의 혹연조직과 오스테나이트의 이차 수지상 조직(secondary dendrite arms)의 형성에 기인하는 것으로 확인되었다. 이들 조직은 고 강도의 철상을 거치지 않고 주로 흑연상 주위의 취약한 부분을 통하여만 파괴가 전파되도록 유도함으로써 D형 주철의 파괴강도를 저하시킴이 발견되었다. A형 회주철에서는 조직의 조대함으로 인하여 고 강도의 철조직이 파괴에 참여하게 되어 파괴강도를 높여주는 것으로 확인되었다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.21 no.4
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• pp.28-33
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• 2007

The objective of this paper is to investigate the relationship between the short-term creep rupture time and the creep rupture properties at three different elevated temperatures in STS304 stainless steel. Uniaxial constant stress creep rupture tests were performed on the steel to observe the creep rupture behaviors at the elevated temperatures of 600, 650 and 700, according to the testing matrix. It is very important to predict creep life in practical creep design problems. As one of the series of studies on the statistical modelling of probabilistic creep rupture time and the development of creep life prediction techniques, the relationship between applied stress and creep rupture behaviors, such as creep strain rate and rupture time, were investigated. In addition, the Monkman-Grant relationship was observed between the steady-state creep rate and the creep rupture time. The creep rupture surfaces observed by SEM showed up dimple phenomenon at all conditions.

• Composites Research
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• v.16 no.4
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• pp.74-79
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• 2003

Comparison of interfacial properties and microfailure mechanisms of oxygen-plasma treated poly(p-phenylene-2,6-benzobisoxazole(PBO. Zylon) and poly(p-phenylene terephthalamide)(PPTA, Kevlar) fibers/ epoxy composites were investigated using micromechanical technique and nondestructive acoustic emission(AE). Interfacial shear strength(IFSS) and work of adhesion, Wa of PBO or Kevlar fibers/epoxy composites increased by oxygen-plasma treatment. Plasma-treated Kevlar fiber shooed the maximum critical surface tension and polar term, whereas the untreated PBO fiber showed the minimum value. Microfibril fracture pattern of plasma-treated Kevlar fiber appeared obviously. Based on the propagation of microfibril failure toward core region. the number of AE events for plasma-treated PBO and Kevlar fibers increased significantly. The results oi nondestructive AE were consistent well with microfailure modes by optical observation in microdroplet and two-fiber composites tests.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.45-45
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• 2009

원가 측면에서 유리한 저항점용접(Resistance Spot Welding)이 차체 용접에 80%이상으로 가장 많이 적용되고 있다. 첨단고강도강(Advanced High Strength Steel)의 저항점용접성 및 용접부 특성에 미치는 공정 변수의 영향에 대한 연구결과는 많으나, 합금원소의 영향에 대해서는 전무하다. 특히, Si는 DP(Dual Phase)강에 첨가 시 균일한 마르텐사이트의 분포를 촉진하는 원소로 저항 점용접성 및 용접부 특성에 영향을 미칠 것으로 예상되며, 이에 대한 연구는 보고된바 없다. 본 연구에서는 냉연 DP강의 저항 점용접시 중요한 인자 중 하나인 너깃경과 전단인장강도에 미치는 Si함유량의 영향을 검토하였다. 사용된 강재 및 용접기는 1.2mm 두께의 Si함유량(0, 0.5, 1.0, 1.5wt%)이 다른 인장강도 780~1000MPa급 냉연 DP강과 단상 AC용접기를 사용하였다. 용접조건은 ISO 18278-2규격에 따라 가압력 4kA, 초기가압시간 40cycle, 유지시간 17cycle로 고정하고, 용접전류만 변화하여 용접을 실시하였다. 너깃경은 용접부 단면을 컷팅 후 폴리싱 하여, 광학현미경과 Image Pro plus를 이용하여 측정했으며, 인장시편규격은 JIS Z 3137를 이용하였다. Si함유량이 증가에 따라 스패터 발생 전류는 감소했고, 너깃경은 직선적으로 증가했다. Si함유량 증가에 따른 너깃경 증가 이유는 저항(R) 측정결과, Si함유량 증가에 따라 모재의 저항이 높아져, 따라서 입열량($Q=I^2Rt$)이 많아지기 때문으로 판단되었다. 인정전단강도는 Si함유량 증가에 따라 직선적으로 증가했다. 이러한 이유는 Si함유량 증가에 따라 너깃경이 증가되기 때문으로 판단되었고, 너깃경과 인장전단강도 사이에 직선적 관계(PL(kN)=$3.2N_{dia.}$-0.81, $R^2$=0.93)를 가지고 있었다. 파단양상은 Si함유량에 상관없이 5.4kA이하에서는 계면파단이 일어났고, 6.0kA이상에서는 풀 아웃 파단이 일어났다. 계면파단주원인은 용접부 가장자리에 지름이 약 $5{\mu}m$이하의 예리한 노치가 존재하여 노치응력집중과 HAZ계면 근처에 미접합부가 존재하기 때문으로 판단되었다. 6.0kA이상에서는 예리한 노치가 없었고, HAZ부가 완전히 접합되어 있기 때문에 풀 아웃 파단이 일어난 것으로 판단되었다. 따라서, Si함유량 증가에 따라 적정용접전류 구간은 감소했고, 너깃경은 직선적으로 증가했다. 또한, Si함유량 증가에 따라 인장전간강도는 증가 했으며, 너깃경과 인장전단강도 사이에 직선적 관계를 가지고 있었다. 파단 양상은 Si함유량에 상관없이 5.2kA이하에서는 계면파단이, 6.0kA이상에서는 풀 아웃 파단이 일어났다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.1
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• pp.92-100
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• 1997

Weld repair of ASTM A-470 class 8 high pressure (HP) steam turbine rotor steel has been performed to extend the service life of older fossil units. Microhardness measurements were conducted across the weldment from unaffected base metal (BM) to weld metal (WM). The hardness of the BM was VHN 253, however it dropped up to VHN 227 at the heat affected zone (HAZ) close to unaffected BM for multipass SAW. This area of hardness drop is called "siftening zone" and has a width of 0.5-0.6mm. During creep rupture test, failure occurred around the softening zone and rupture time was 772.4hr at 19Ksi (132 Mpa) and 593.deg. C. Multipass MIG and TIG welding have been employed to reduce the softening zone width. The softening zone width for MIG was 0.3-0.4mm and for TIG was zero-0.4mm depending on heat inputs. However creep rupture time was decreased as softening zone width reduced. Creep rupture time also showed a close relationship with heat inputs in TIG process. The higher heat input, the longer rupture time. Most failure occurred at intercritical HAZ (ICHAZ), however rupture location was shifted to coarse grained HAZ (CGHAZ) as heat input decreased. The rupture surface showed tearing and dimple which indicated transgranular fracture. fracture.

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.1
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• pp.101-108
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• 1997

In repaired weldment of ASTM A-470 class 8 high pressure stream turbine rotor steel, creep rupture life was studied in relation with carbide morphology. Carbides were identified using carbide extraction replica method. A retired rotor has molybdenum rich carbide $M_2C$, lndacochea vanadium rich carbide $M_4C_3$, and chromium rich carbides $M_{23}C_6$and $M_7C_3$. Weldments ruptured at ICHAZ showed that some of carbides have been transformed into spherical types of coarsened carbides at ruptured area. Those carbides were revealed as molybdenum rich $M_6C$ carbide and they provided cavitation sites due to molybdenum depletion around $(M_6C)$ carbide. However coarsened $M_6C$ and $M_{23}C_6$ carbides were observed at ruptured area in case of ruptured at CGHAZ.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.4 no.2
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• pp.99-106
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• 1992

전방향족 폴리에스테르계 열방성 액정중합체(Vectra A-950)를 대상으로 유로가 확 장되는 다이로의 압출을 통하여 액정 섬유상의 배향 특성을 조사하고 이들이 기계적 특성에 미치는 영향을 살펴보았다, 다이의 확장 효과에 의하여 중심에서는 유동방향과 수직방향으 로 섬유상이 이중 배향되었으며 가장자리에서는 주로 유동방향으로만 배향이 일어났다. 그 리고 배향 특성은 두께방향으로 상하 대칭성을 갖는 바깥 영역과 중간영역으로 구별되었으 며 겉층은 유동방향으로 배향되고 속층은 중심에서 멀어지면서 배향각이 점진적으로 달라졌 다. 이런한 시편의 기계적 강도는 압출다이의 확장각이 증가하거나 스크류 속도가 증가함으 로 따라 유동방향이나 그 수직방향 모두 현저한 증가를 보였으나 파단신도는 유동방향은 감 소하고 수직방향은 증가하여 증가하여 결과적으로 거의 비슷하였으며 파단신도가 배향상태 를 가장 잘 반영하는 기계적 특성임을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2008.11b
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• pp.1668-1673
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• 2008

고분자 복합재 구조물의 경우 일반적으로 여러 층의 단층(laminar)이 적층된 구조로 이루어져 있으며, 모재균열, 층간분리 및 섬유파단과 같은 손상이 발생되어 파단에 이르게 된다. 자가손상 복구기법은 복합소재의 열경화성 수지 내에 손상복구액을 포함하고 있는 마이크로캡슐과 촉매를 투입하여 외부의 도움 없이 손상을 치료할 수 있는 방법으로, 소재의 디자인에 있어서 새로운 페러다임을 제공할 수 있는 것으로 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 ENB(5-ethylidene-2-norbornene)와 DCPD(dicyclopentadiene)에 대하여 DMA(dynamic mechanical analysis)와 DSC(differential scanning calorimetry)를 이용하여 특성을 분석하였다. 또한 그들의 ROMP(ring-opening metathesis polymerization)반응과의 관계를 조사하였으며, ENB와 DCPD 블렌드에 대한 복구액으로서의 특성도 조사하였다. 본 연구실에서 합성된 두 가지 다른 종류의 ROMP 경화제에 대한 실제 자가손상복구에으로서의 적용상 특성도 연구하였다.