• 제목/요약/키워드: 파단특성

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Sn-Ag-Cu-In 4원계 무연솔더 조인트의 고속 전단 특성 (High-Speed Shear Test Characterization of Sn-Ag-Cu-In Quaternary Solder Joint)

  • 김주형;현창용
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.91-97
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    • 2014
  • 본 연구에서는 고속 전단시험의 변형속도를 500 mm/s로 설정한 상태에서 Sn-Ag-Cu계(Sn-1.0wt.%Ag-0.5Cu 및 Sn-4.0Ag-0.5Cu)뿐만이 아니라 4종의 4원계 Sn-Ag-Cu-In 조성(Sn-1.0Ag-0.5Cu-1.0In, Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.4In, Sn-1.2Ag-0.5Cu-0.6In, Sn-1.2Ag-0.7Cu-0.4In)을 포함하는 무연 솔더 접합부의 솔더링 직후 및 시효 시간에 따른 파면 생성결과, 접합강도 및 접합부 파괴에너지값의 변화를 측정, 비교해 보았다. 그 결과, 리플로우 솔더링 직후 및 $125^{\circ}C$에서의 500 시간 시효까지 주로 연성 파괴모드 및 준연성 파괴모드가 관찰되었으며, 준연성 파괴모드의 발생 빈도를 분석할 때 고속 전단조건에서 상용 무연 솔더 조성인 Sn-3.0Ag-0.5Cu 이상의 연성파괴 특성을 나타내는 것으로 파악되었다. 또한 4원계 무연 솔더 조인트는 평균적으로 Sn-Ag-Cu계 조성 수준의 파단에너지값을 나타내었는데, 약 100 시간의 시효 후 최고의 파단에너지값이 관찰되었으나 500 시간의 시효 후에는 파단에너지값의 확연한 감소가 관찰되어 500 시간의 시효시점부터 솔더 접합 계면부의 신뢰성 감소가 가속화되는 경향을 관찰할 수 있었다.

전기증착된 탄소섬유/에폭시 복합재료의 인장/압축 하중하에서의 전기저항 측정법을 이용한 경화 및 계면특성 (Curing Behavior and Interfacial Properties of Electrodeposited Carbon Fiber/Epoxy Composites by Electrical Resistivity Measurement under Tensile/Compressive Tests)

  • 박종만;이상일;김진원
    • 접착 및 계면
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    • 제2권1호
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    • pp.9-17
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    • 2001
  • 전기저항 측정법과 인장 및 압축 시험을 이용하여, 탄소섬유/에폭시 복합재료의 정화특성과 계면물성을 평가하였다. 계면이 존재하지 않는 탄소섬유 자체만을 사용했을 경우에는 경화 초기와 최종단계의 저항차이는 없었으며, 계면이 존재하는 탄소섬유/에폭시 시편의 경우에는 매트릭스 경화 수축에 의해 저항차가 크게 나타났다. 인장 하충하의 저항 변화 측정에서, 전기증작된 시편은 섬유의 첫 파단에 의해 저항이 무한대로 도달하는 시간이 미처리에 비해 다소 지연되는 현상을 보였다. 인장 및 압축 시험에서 표면처리된 시연은 미처리섬유에 비해 계면전단 강도가 현저히 크게 증가하였다. 인장의 경우, 미처리 섬유에서는 debonding 형태, 그리고 표면처리된 섬유에서는 cone 형태의 판단이 관찰되었다. 압축에서는 부러진 섬유 끝에서 대각선으로 미끄러지는 파단 현상이 두 경우 모두에서 나타났는데, 미처리섬유는 창 끝과 같은 예리한 파단이 일어나며, 전기증착된 섬유는 다소 둔한 판단이 나타났다. 이를 통해 전기증착에 의한 표면처리가 계면접착력과 미세파괴구조에 인장 및 압축하에서 각각 다른 영향을 주는 것을 확인하였다.

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비선형 유한요소 해석을 이용한 PWR 격납건물의 내압 취약도 평가 (Assessment of the Internal Pressure Fragility of the PWR Containment Building Using a Nonlinear Finite Element Analysis)

  • 함대기;박형규;최인길
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.103-111
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    • 2014
  • 본 연구에서는 비선형 유한요소 해석 기법을 적용한 격납건물의 내압취약도 평가를 수행하였다. 대상 구조물은 국내 대표적인 가압경수로형 원전 격납건물 중 하나로 하였다. 비선형 극한내압 해석을 위해 대규모 개구부를 고려한 격납건물의 3차원 유한요소 모델을 도출하였다. 재료 특성 및 구조적 성능에 내포된 불확실성을 고려하기 위하여 각 변수들의 변동성에 대한 극한내압 성능의 민감도 해석을 수행하였다. 민감도 해석 결과를 통해 확률론적 내압 취약도 평가를 위한 불확실성 변수 및 분포 특성을 도출하였다. 현재의 텐던 긴장력 상태를 고려하기 위하여 가동 중 검사 보고서에 기록된 텐던 긴장력 값을 중앙값으로 적용하였다. 누설(leak)과 파단(rupture)을 파괴모드로 정의하고, 각각에 대한 극한내압 취약도 평가를 위하여 한계상태를 정의하였다. 각 파괴모드에 대한 대상 격납건물의 내압취약도를 내압 성능 중앙값, 고신뢰도 저파괴확률 성능값, 신뢰도 수준에 따른 취약도 곡선을 통하여 제시하였다. 누설 및 파단 파괴모드에 대한 고신뢰도 저파괴확률값은 각각 0.7991 MPa, 0.8691 MPa로 평가되었다.

재생 폴리에틸렌/폐타이어 분말 복합체의 기계적 특성 및 유변학적 특성에 관한 연구 (A Study on the Mechanical and Rheological Properties of the Recycled Polyethylene Composites with Ground Waste Tire Powder)

  • 계형산;신경철;방대석
    • Elastomers and Composites
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    • 제41권2호
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    • pp.97-107
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    • 2006
  • 폐타이어와 폐수지 처리 문제를 해결하기 위한 방법으로 재생 폴리에틸렌 수지와 신재HDPE를 폐타이어 분말(GWTP)과 치합형 동방향 회전 이축 압출기(Fuly Intermeshing Co-rotating Twin Screw Extruder)를 이용하여 각 조성별로 용융 훈련하여 재생 PE/폐타이어 복합체를 제조하였다. 본 연구에서는 플라스틱 수지 (재생 PE, HDPE)와 폐타이어 분말의 혼합비를 $0\sim50$wt.%로 하였으며, ASTM에 의거하여 인장강도, 파단신율, 충격강도 등의 물성 변화를 확인하였다. 폐타이어 분말 함량이 증가할수록 인장강도가 감소하고 파단신율이 증가하였다. 한편 충격강도는 폐타이어 분말 함량이 30 wt.%일 때 최대이고, 함량이 증가할수록 충격 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 형태학적 고찰에서는 폐타이어 분말의 함량의 증가함에 따라 파단면이 거칠어지는 형상을 관찰하였다. 모세관점도계(Capillary Rheometer)를 이용하여 재생 PE/폐타이어 분말 복합체의 전단속도의 변화에 따른 용융전단점도의 변화와 연화점 (Ts) 등의 유변학적 성질을 분석한 결과, 폐타이어 분말 함량 증가에 따라 외부 응력에 대한 흐름 저항성을 증가시켜 용융점도가 상승하는 결과를 보였으며 측정된 전단율에서 전단 점도는 Power-law 거동을 보였다.

페라이트계 스테인리스강 용접접합부의 모재 블록전단파단에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Block Shear Fracture of Base Metal in Ferritic Stainless Steel Welded Connection)

  • 김태수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.303-312
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    • 2016
  • 최근에 스테인리스강의 우수한 연성과 내식성 등의 재료적 특성으로 건축물의 구조용 강재로 적용하기 위한 많은 연구들이 수행되어 오고 있다. 특히, 니켈을 거의 함유하고 있지 않은 페라이트계 스테인리스강은 재료비 측면에서 니켈을 함유하고 있는 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 저렴하고 탄소강에 비해서는 월등한 내식성능과 구조성능을 제공하기 때문에 그 사용성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 페라이트계 스테인리스강 용접접합부에 있어 용착금속이 아닌 모재 블록전단파단의 구조적 거동을 조사하기 위해 용접길이와 용접방법(아크, 티그)을 변수로 하여 단순인장 실험을 실시하였다. 용접접합부의 블록전단 거동은 용접에 의한 삼축응력효과 때문에 볼트접합부의 블록전단 거동과 상이하며, 현행설계기준식은 이러한 특성을 반영하지 못하고 있다. 티그용접 접합부의 변형능력과 최대내력이 아크용접 접합부보다 높게 나타났고, 현행기준식과 기존연구자에 의해 제시된 내력식에 의한 예측내력과 실험결과 최대내력을 비교 검토하였다.

크리프-피로 손상된 페라이트기 9Cr 내열강의 미세조직 발달과 자기적 특성 (Microstructural Evolution and Magnetic Property of Creep-Fatigued Ferritic 9Cr Heat-Resisting Steel)

  • 김정석;권숙인;박익근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.417-425
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    • 2007
  • 보자력 측정을 통하여 페라이트기 9Cr-1Mo-V-Nb 내열강의 크리프-피로변형 동안 미세조직의 변화를 평가하였다. 크리프-피로시험은 $550\;^{\circ}C$에서 각각 인장유지시간을 60초와 600초로 하여 수행 하였다. 보자력은 파단 전까지 감소하였고 경도는 파단 시까지 지속적으로 감소하였다. 크리프-피로 수명소비율이 증가함에 따라서 $M_{23}C_6$ 탄화물은 오스트왈드 성장기구를 따라서 조대화가 나타났지만 MX 탄질화물은 $550\;^{\circ}C$에서 안정하기 때문에 조대화가 나타나지 않았다. 마르텐사이트 래스 폭은 래스경계에서의 전위회복으로 인해 증가하였다. 보자력은 전위, 석출물 그리고 마르텐사이트 래스경계와 같은 미세조직적 특성에 영향을 받게 되며 이를 미세조직변화와 관련하여 이해하였다. 결과적으로, 본 연구는 페라이트기 9Cr-1Mo-V-Nb 내열강의 크리프-피로변형 동안 미세조직의 변화와 손상 정도를 보자력을 통하여 평가하는 것을 제안하였다.

SM40C와 STS304 이종재료 마찰용접재의 파단특성 및 크랙전파특성의 연구 (A Study on the Rupture and Crack Propagation Dharacteristics in the Material Friction-Welded with Hetrogeneous Steels of SM40C and STS304)

  • 오세욱;허정원;유재환;김재철
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제10권4호
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    • pp.230-239
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    • 1992
  • The specimens of two base metals and material friction-welded with hetrogeneous steels of SM40C and STS304 have been prepared and the characteristics of rupture and crack propagation of them have been examined. In the friction-welded material, the width of HAZ is 3.0mm for STS304 and 3.4mm for SM40C. The hardness distribution in HAZ of SM40C is decreased gradually as being getting off interface, but that in HAZ of STS304 is decreased remarkedly and the value of hardness becomes a little lower than that of the base metal in region of 1mm from interface and becomes a little higher than that of the base metal. The tensile strength of the friction-welded material appeared a little lower than that of the base metal and rupture by tensile load is developed in HAZ of STS304 and the position of rupture is at region of low hardness(1mm from interface). The crack propagation rates(da/dN) in both HAZ of the friction-welded material are a little higher than those in both base metals, but the difference are less except for the case of SM45C in low .DELTA. K value. It has been ascertained that the crack in the interface propagates selectively along the HAZ of SM40C and consequently the crack propagation rate is almost similar to that in the HAZ of SM40C.

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이소포론 디이소시아네이트와 폴리(테트라메틸렌 글리콜)/폴리디메틸실록산 디올 혼합 폴리올을 사용한 수분산성 폴리우레탄의 합성과 특성 분석 (Synthesis and Characterization of Waterborne Polyurethanes Based on Isophorone Diisocyanate and Mixed Polyols of Poly(tetramethylene glycol)/Polydimethylsiloxane Diol)

  • 이지혜;홍성돈;김영호
    • 폴리머
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    • 제37권2호
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    • pp.167-176
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    • 2013
  • 디올 성분으로 폴리(테트라메틸렌 글리콜)(PTMG)과 함께 말단에 히드록시에틸기를 갖는 폴리디메틸실록산(PDMS-OH)을 혼합하여 사용하면서, 이소시아네이트 화합물로 이소포론 디이소시아네이트를, 수분산성을 부여하기 위해 디메틸올 프로피온산을, 가교제로 트리메틸올프로판을, 사슬연장제로 부탄디올을 사용하여 실록산 성분을 포함하는 선형 및 가교형 수분산성 폴리우레탄(WPU-Si)을 합성하였다. PTMG와 PDMS-OH 혼합 비율을 달리하여 합성한 선형 및 가교형 WPU-Si 에멀젼의 안정성을 분석하였고, 이들을 필름으로 제조하여 표면 특성과 $T_g$, 인장 강신도 변화를 분석하였다. PDMS 함량이 많아질수록 시료의 소수성이 증가하고 $T_g$가 높아졌으며, 파단 인장강도는 증가하고 파단 신장률은 감소하였다.

EPDM/Carbon Black계에서 Carbon Black에 따른 기계적 성질 및 방진 특성 (Effect of Carbon Black on Mechanical and Damping Properties of EPDM/Carbon Black System)

  • 노태경;강동국;서재식;양경모;서관호
    • Elastomers and Composites
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    • 제47권3호
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    • pp.231-237
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    • 2012
  • 본 연구에서는 EPDM 컴파운드에 여러 종류의 충전제를 사용하여 물리적, 기계적 특성을 관찰하였다. 충전제로는 Semi-reinforcing furnace black(SRF), high abrasion furnace black(HAF) 그리고 acetylene black을 사용하였다. 가교제로는 dicumyl peroxide (DCP)를 사용하였다. 레오미터, 경도계, 만능 재료 시험기, 영구 압축 줄음율 그리고 동적 점탄성 분석을 통하여 재료의 성질을 관찰하였다. EPDM 컴파운드에 충전제로 SRF를 사용하였을 때함량의 증가에 따라 인장강도와 파단 연신율은 증가하였으나, acetylene black을 사용하였을 때 함량의 증가에 따라 인장강도와 파단 연신율은 감소하였다. Acetylene black을 사용하였을 때 넓은 온도 범위에서 저장탄성률의 변화율이 적었다. 또한 EPDM 컴파운드의 tan ${\delta}$는 acetylene black을 사용하였을 때 우수한 결과를 보였다.

섬유시트로 보강된 RC 보의 해석기법 연구 (Analysis of RC Beams Strengthened with Fiber Sheets)

  • 김성도
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.154-163
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    • 2006
  • 본 논문에서는 철근 콘크리트보의 인장면에 고강도이며 경량인 섬유시트를 외부 부착한 보강보의 휨 실험결과를 바탕으로 섬유시트로 보강된 RC 휨부재의 비선형 해석 기법을 제시한다. 섬유시트의 인장성능을 측정하기 위하여 총 120개의 섬유시트 인장시험편을 제작하여 시험하였으며, 섬유시트 보강 RC보의 여러 가지 보강특성 및 섬유시트의 적절한 파단변형률을 평가하기 위한 실험적 연구를 위해 75개의 비교적 큰 규모의 보를 시험하였다. 콘크리트의 비선형 압축 분포 및 인장성능을 고려한 비선형 단면 해석과정을 전개하였으며, 이러한 비선형 해석기법이 섬유시트 보강 RC보의 하중-변위 응답 및 휨거동 특성을 정확하게 예측함을 확인하였다.