• Title/Summary/Keyword: 표면 침식

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Study of the Cavitation Erosion Mechanism and Erosion Resistance on the Dispersion Strengthened Stainless Steel by Solid Particle Collapse (고체입자충격에 의한 분산강화 스테인리스강의 침식메커니즘 및 침식저항성 고찰)

  • Han, Byeong-Seon;Hong, Seong-Mo;Lee, Min-Gu;Park, Jin-Ju;Lee, Sang-Hun;Lee, Chang-Gyu
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.29-29
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    • 2007
  • 본 연구에서는 분산강화 스테인리스강을 이용하여 케비테이션 발생 시 고체입자충격에 의한 재료의 침식메커니즘 및 침식저항성을 고찰하고자 하였다. 케비테이션 시간에 따른 침식저항성 측정결과, 기존재료에 비해 분산강화된 시편의 무게손실량이 낮았으며 침식잠복기가 짧고 침식속도가 낮아 전반적으로 우수한 저항성을 보였다. 이것은 침식표면의 손상메커니즘 관찰을 통해 확인할 수 있었다.

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Quantitative Analysis for Surface Recession of Ablative Materials Using High-speed Camera and 3D Profilometer (초고속 카메라와 삼차원 표면 측정기를 이용한 삭마 재료의 정량적 표면 침식 분석)

  • Choi, Hwa Yeong;Roh, Kyung Uk;Cheon, Jae Hee;Shin, Eui Sup
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.46 no.9
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    • pp.735-741
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    • 2018
  • In this paper, the surface recession of ablative materials was quantitatively analyzed using a high-speed camera and a three-dimensional profilometer. The ablation tests of the graphite and carbon/phenolic composite samples were performed using a 0.4 MW arc-heated wind tunnel for simulating the atmospheric re-entry environment. The real-time images during the ablation test were captured by the high-speed camera, and analyzed to calculate the surface recession and recession rate. Also, the surface data of samples were obtained using a three-dimensional profilometer, and the surface recession was precisely calculated from the difference of height between the surface data before and after the test. It is effective to complement the two measurement results in the comprehensive analysis of surface recession phenomena.

Characterization of Cavitation Damage on the Stainless steel alloy by Solid Particle Collapse (스테인리스강의 케비테이션 고체입자충격에 의한 침식손상 특성)

  • Hong, Seong-Mo;Han, Byeong-Seon;Lee, Min-Gu;Park, Jin-Ju;Lee, Sang-Hun;Lee, Chang-Gyu
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.28-28
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    • 2007
  • 해수 임펠러(impeller) 재료로 사용되고 있는 스테인리스강을 이용하여 케비테이션 발생 시 고체입자 충격에 의한 충격하중 및 침식손상을 조사하였다. 충격하중은 압전센서를 이용하여 측정되었으며, 고체입자충격의 경우 기포붕괴에 비해 전체적으로 높은 충격하중을 가한 것으로 나타났다. 또한 충격하중과 침식손상과의 관계를 고찰하기 위해 침식표면에 형성된 침식핏(pit)을 측정하였으며, 고체입자충격 및 기포붕괴 조건에서의 임계충격하중을 구하였다.

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A Study on Rainfall-induced Erosion of Land Surface on Reinforced Slope Using Soil Improvement Material (지반 개량재에 의한 보강사면의 강우시 표면침식에 관한 연구)

  • Kim, You-Seong;Kim, Jae-Hong;Bhang, In-Hwang;Seo, Se-Gwan
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.29 no.1
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    • pp.49-59
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    • 2013
  • Heavy rainfall intensity may cause shallow slope failures and debris flow by rill erosion and scour on land surface. The paper represents the difference between native soil (weathered soil) and reinforced soil, which is mixed by hardening agent with flyash as main material, for investigating experimental findings of rill erosion and erosion. Results obtained from artificial rainfall simulator show that erosion rate of reinforced soil mixed with hardening agent is reduced by 20% because an amount of eroded soil on slope surface is inversely proportional to the increase of soil strength. For example, rainfall of 45mm (at the elapsed time of 25mins in rainfall intensity of 110mm/hr) triggers rill erosion on native soil surface, but the rill erosion on reinforced soil surface does not even occur at 330mm rainfall (at the elapsed time of 3hrs in rainfall intensity of 110mm/hr). As a result of slope stability analysis, it was found that the construction method for reinforced soil surface would be more economical, easy and fast construction technology than conventional reinforcement method.

Cavitation damage characteristics in seawater of electroless nickel plated gray cast iron (무전해 니켈 도금된 회주철의 해수 내 캐비테이션-침식 손상 특성)

  • Park, Il-Cho;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.142-142
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    • 2016
  • 무전해 니켈 도금은 산업기계 부품, 자동차 부품, 항공 및 전자 통신 부품 등에 이르기까지 산업 전반에서 폭넓게 사용되고 있다. 이는 무전해 니켈 도금 층이 우수한 균일성, 내마멸성, 내식성 등을 지녀 관련 연구가 지속적으로 활발하게 진행되어 왔기 때문이다. 특히, 최근에 이르기까지 도금 층이 얇고, 우수한 내마멸성 및 낮은 마찰계수를 활용한 무전해 니켈 도금은 산업현장에서 기계 부품들의 수명을 연장시키고, 그 성능을 개선시키는데 용이하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 이와 같이 무전해 니켈 도금 층의 우수한 특성을 활용하여 해수 부식과 캐비테이션-침식 복합 환경 하에 놓여 있는 금속 재료의 손상을 방지하고자 하였다. 이는 선박의 경우 최근 고속화, 대형화 추세에 따라 부품의 내구성 향상과 연비 효율성이 더욱 강조되고 있으며, 그에 따라 해수 속에서 고속 회전으로 더욱 가혹해진 캐비테이션 침식-부식 환경하에 놓인 선박의 프로펠러, 펌프 임펠러 및 케이싱 등의 금속재료 자체를 보호할 수 있는 고성능 재료의 개발이 요구되고 있기 때문이다. 또한 해양환경 하에서 무전해 니켈 도금 층에 대한 캐비테이션 침식 손상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 회주철 표면에 무전해 니켈 도금을 실시하여 캐비테이션 침식 손상을 방지하고자 하였다. 무전해 니켈 도금을 실시하기 전 도금 층을 균일하게 형성하기 위해 샌드 페이퍼 #1200까지 연마 후 알칼리 탈지 실시하고, 산세(10% HCl)와 수세를 순차적으로 실시하여 전처리하였다. 이후 무전해 니켈 도금은 황산니켈, 차아인산나트륨, 구연산, 아세트산나트륨 그리고 미량의 질산납으로 구성된 도금욕에서 pH 4-6, $80-90^{\circ}C$의 조건으로 실시하였으며, pH는 NaOH를 이용하여 조정하였다. 이렇게 제작된 무전해 니켈 도금 층에 대하여 천연 해수 속에서 ASTM-G32 규정에 의거한 캐비테이션 침식실험을 통해 내구성을 평가하였다. 캐비테이션 실험 후에는 무게 감소량, 표면 손상깊이, 침식 손상 경향 등을 종합적으로 분석 비교하였다. 그 결과, 회주철에 대하여 무전해 니켈 도금을 실시할 경우 현저한 캐비테이션-침식 저항성 향상이 관찰되었다.

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PREVENTIVE EFFECT OF ADHESIVE TAPE SUPPLEMENTED WITH NaF ON ENAMEL EROSION IN VITRO (불소함유 접착테잎의 법랑질 침식 예방효과)

  • Lee, Sang-Ho;Lee, Nan-Young;Lee, In-Hwa
    • Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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    • v.37 no.1
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    • pp.82-90
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    • 2010
  • This study examined the effect of adhesive tape supplemented with sodium fluoride on the prevention of dental erosion in vitro. Sound bovine tooth samples were selected and divided randomly into the following 4 groups according to the material treatments: group 1, APF gel; group 2, fluoride varnish; and groups 3 and 4, fluoride tape supplemented with 5% NaF in either a methyl cellulose or poly vinyl acetate carrier, respectively. All specimens were submitted to alternate cycles of acid exposure in a cola beverage (pH 4.3) and artificial saliva for $6\;{\times}\;5\;min/day$ over a 5 day period. The micro-hardness was recorded each day and the lesion depth was measured after 5 days. The micro-hardness of the experimental sides of groups 2, 3 and 4 were significantly higher than that of their control sides and the experimental side of group 1 during the experimental period (p<0.05) except on the 5th day. The enamel surfaces of treatment groups 2, 3 and 4 showed significantly higher resistance to mineral loss in terms of the erosion depth (p<0.05) than group 1 and their control sides. There was no statistically significant difference among group 2, 3 and 4, indicating that the fluoride varnish and tapes produce similar results. Fluoride adhesive tapes are effective in reducing the progression of erosion and can be recommended for young patients who are more susceptible to dental erosion.

Investigation on optimum cavitation-erosion protection potential of anodized 5083-H321 Al alloy in sea water (양극산화 처리된 5083-H321 알루미늄 합금의 해수 내 캐비테이션-침식 방지를 위한 최적 방식전위 규명)

  • Yang, Ye-Jin;Jang, Seok-Gi;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.143-143
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    • 2016
  • 알루미늄 합금은 내구성과 내식성이 우수할 뿐만 아니라 다양한 표면개질을 통해 그 표면 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 특히 Al-Mg계 5083-H321 Al 합금의 경우 가공성 및 용접성이 우수하여 선체 재료로 널리 이용되는데, 이는 선체중량의 경량화가 가능하여 연료비 절감과 빠른 선속 등 다양한 이점을 지니기 때문이다. 그러나 선속의 고속화에 따라 선체에 가해지는 유체충격이 증가하고 정압 저하에 기인하여 캐비테이션-침식 손상이 증가할 뿐만 아니라 해수환경 특성 상염소이온의 존재로 부식이 가속화되는 등 침식 및 부식의 시너지효과로 손상은 크게 증가한다. 이에 대한 방지대책으로 다양한 표면개질 기법이 제안되고 있으나 강한 충격압이 동반된 캐비테이션 침식-부식 복합 손상 환경에서는 표면처리만으로는 불가능할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 양극산화된 5083-H321을 대상으로 캐비테이션 환경 하에서 일정 전위를 인가하여 침식-부식 손상이 최소화되는 최적전위를 규명하고자 한다. 이를 위해 먼저 분극 실험을 통해 재료의 전기화학적 거동을 바탕으로 임의의 전위를 선정하고 해당 전위를 인가한 상태에서 캐비테이션 실험을 실시하였다. 이때 분극실험과 캐비테이션-전기화학 복합실험 모두 $25^{\circ}C$의 해수에서 실시하였으며, 전기화학적 분극실험은 유효면적이 $3.24cm^2$인 시편에 2 mV/s의 분극속도로 0 ~ -3 V 까지 인가하였고, Ag/AgCl 기준전극과 백금대극을 사용하였다. 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 정전위를 인가한 상태에서 $30{\mu}m$의 진폭으로 20분간 실시하였으며, 혼팁과 시험편 사이의 거리는 1 mm로 일정하게 유지하였다. 실험 후 표면 손상의 정량적 분석을 위해 인가된 전위별 전류밀도를 비교하고, 무게감소량을 측정하였으며, 손상특성 분석을 위해 3D현미경과 주사전자현미경(SEM)을 통해 표면을 분석하였다.

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Effect of spray parameters on cavitation erosion behavior of HVOF coating (캐비테이션-에로젼 특성에 미치는 HVOF 용사조건의 영향)

  • Byeon, Eung-Seon;Yu, In-Jun;Lee, Gyu-Hwan;Park, Yul-Min
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.115-115
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    • 2009
  • 캐비테이션-에로젼은 침식부식과 유사한 형태의 침식에 의한 손상이다. 즉, 고속의 애체흐름에 노출된 금속 표면을 따라 압력변화에 의해서 생성된 기포들이 파괴되는 것과 관련하여 일어나는 표면손상의 한 형태이다. 본 연구에서는 캐비테이션-에로젼 손상을 억제하기 위하여 WC 서멧을 HVOF 용사하였으며, 캐비테이션-에로젼 특성에 미치는 용사조건의 영향에 중점을 비교분석하였다.

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