• 제목/요약/키워드: 하이브리드 세라믹

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9mm 권총탄 위협을 받는 적층구조의 방탄성능 연구 (Study on Bullet-Proof Performance of Multi-Layered Hybrid Armor Against 9mm FMJ Projectile)

  • 이종구;김시호;김건인;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.487-495
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    • 2012
  • 고속의 탄을 방호하기 위해 전통적으로 알루미늄 합금, RHA(Rolled Homogeneous Armour) 강과 같이 인장 및 압축 강도가 큰 금속이 주로 방탄재료로 사용되었다. 이런 전통적인 방탄재료는 우수한 방탄성능을 가지는 반면, 면 밀도가 커서 방탄 장갑의 무게를 증가시키는 요인이 된다. 때문에 작은 면 밀도를 가질 뿐만 아니라 큰 비강도를 가지는 마그네슘합금이 전통적인 방탄재료의 대체제로 평가받고 있다. 하지만 전통적인 방탄재료에 비해 마그네슘합금의 공간 효율이 떨어져 장갑의 두께 혹은 부피를 증가시키는 요인이 된다. 본 연구에서는 마그네슘합금의 공간 효율의 개선을 위해 마그네슘합금 단일물질이 아닌 세라믹(Ceramic), 마그네슘합금(Mg alloy), 케블라(Kevlar)를 순서대로 적층한 하이브리드 장갑모델을 선정하였고, 9mm FMJ(Full Metal Jarket) 탄 위협에 대한 방탄해석을 통해 하이브리드 장갑이 방탄성능 척도인 면밀도를 감소시킬 뿐만 아니라 공간효율도 개선시킴을 보였다.

대단면 스킨팀버의 휨 성질에 관한 연구 (A study on the Bending Property of Structural Size Skin-Timber)

  • 김광철
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제40권1호
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    • pp.26-37
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    • 2012
  • 최근 들어 한옥에 대한 수요과 공급이 계속해서 늘고 있다. 이러한 한옥이 가지고 있는 가장 심각한 문제는 과도한 지붕구조의 무게와 이로 인해 늘어날 수밖에 없는 구조부재의 대형화이다. 따라서 겉으로는 대단면 목재 부재이면서 다량의 목질부를 제거하여 무게의 경량화를 이루고 감소하는 강도적 성질은 부재의 하이브리드화를 통해 보충할 수 있는 실대재 대단면 스킨팀버를 제작하였다. 소나무와 낙엽송 두 수종을 사용하여 실대재 스킨팀버를 제작하였다. 두 수종에 대해 정각형 스킨팀버와 원통형 스킨팀버 각각을 제작하여 휨성능을 평가하였다. 가공기계의 정밀도 부족으로 인해 부재에 과도한 손상이 발생하여 의도한 정도의 강도적 성질을 얻지 못하였다. 하지만 가공기계의 정밀도 향상을 도모하고 추가적인 하이브리드 구조체 제작을 첨가한다면 경량의 대단면 구조부재의 생산이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 실제 제작한 낙엽송과 소나무 실대재 스킨팀버에서는 수종간의 휨성능 차이는 나타나지 않아 적절히 혼용 가능한 것으로 나타났다. 낙엽송의 MOR 기준에서만 정각형과 원통형간에 성능 차이가 인정되어 구분하여 사용해야 할 필요가 있고 나머지에 있어서는 차이가 인정되지 않아 혼용이 가능하다고 판단되었다. 본 연구의 목적이 어느 정도의 강도를 지닌 경량의 대단면 구조재 개발에 있으므로 목질계 우드세라믹이나 경량철골 등을 이용한 하이브리드 구조체를 개발한다면 한옥이나 실내인테리어재료 그리고 기둥-보 공법의 재료 등으로 활용 가능할 것이다.

졸-겔 공정에 의한 유기변성 하이브리드 세라믹 물질의 미세 마찰마모 특성 (An Experimental Study on the Micro Friction and Wear Characteristics of Organically Modified Hybrid Ceramic Materials by A Sol-Gel Process)

  • 한흥구;공호성;윤의성;양승호
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2002년도 제35회 춘계학술대회
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    • pp.215-225
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    • 2002
  • In order to enhance the thermal stability of binder materials of bonded type solid lubricants, several combinations of metal-alkoxide based sol-gel materials such as methyltrimethoxysilane(MTMOS), $titaniumisopropoxide(Ti(Opr^{j})_{4})$, $zirconiumisopropoxide(Zr(Opr^{j})_{4})$ and $aluminumbutoxide(Al(Obu^{t})_{4})$ were chemically modified by epoxy-, acrylic- and fluoro-silane compounds, respectively, in this work. Friction and wear characteristics of these hybrid ceramic materials were tested with a micro tribe-tester where a reciprocating steel ball slid on a test material, and the tribological property was also evaluated with respect to both heat-curing temperature and tile time. Test results generally showed that hybrid ceramic materials modified by epoxy-silane compounds had a low friction compared to others. And the higher heat-curing temperature and the longer heat treatment time resulted in the higher friction and the lower wear. IR spectroscopic analyses revealed that it was caused mainly by the increased metal oxide content in hybrid ceramics when the heat-curing temperature was over $320^{\circ}C$.

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전도성을 가지는 하이브리드 Ti2AlN 세라믹 복합체의 마이크로 방전드릴링에서 가공성 평가 (Machinability Evaluation of Hybrid Ti2 Ceramic Composites with Conductivity in Micro Electrical Discharge Drilling Operation)

  • 허재영;정영근;강명창
    • 한국분말재료학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.285-290
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    • 2013
  • $Ti_2AlN$ composites are a laminated compounds that posses unique combination of typical ceramic properties and typical metallic(Ti alloy) properties. In this paper, the powder synthesis, SPS sintering, composite characteristics and machinability evaluation were systematically conducted. The random orientation characteristics and good crystallization of the $Ti_2AlN$ phase are observed. The electrical and thermal conductivity of $Ti_2AlN$ is higher than that of Ti6242 alloy. A machining test was carried out to compare the effect of material properties on micro electrical discharge drilling for $Ti_2AlN$ composite and Ti6242 alloy. Also, mixture table as a kind of tables of orthogonal arrays was used to know how parameter is main effective at experimental design. Consequently, hybrid $Ti_2AlN$ ceramic composites showed good machining time and electrode wear shape under micro ED-drilling process. This conclusion proves the feasibility in the industrial applications.

준밀리미터파 BWLL용 HBT 전력증폭기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a HBT Power Amplifier for Quasi Millimeter-wave Broadband Wireless Local Loop Applications)

  • 김창우;채규성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권3C호
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    • pp.234-240
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    • 2002
  • AlGaAs/InGaAs/GaAs HBT를 이용하여 준밀리미터파 광대역 무선망(BWLL) 시스템의 가입자용 장치에 사용 가능한 전력증폭기를 개발하였다. 베이스 접지 HBT 소자의 비선형 등가 회로를 추출하여 선형 및 비선형 회로 시뮬레이션을 통하여 출력 전력 정합 회로를 갖는 증폭기를 설계하였으며, 이를 기초로 하여 세라믹 기판 위의 스텁을 이용하여 하이브리드 형태로 증폭기를 구현하였다. 제작된 전력증폭기는 24.4 GHz에서 최대 포화 출력 25.5 dBm, 35%의 전력 부가 효율을 얻었으며, 24.8 GHz에서는 7.5 dB의 최대 선형 이득을 얻었다. 또한, 24.25 GHz∼24.75 GHz의 주파수 대역에서 22 dBm 이상의 포화 출력 전력과 25% 이상의 전력 부가 효율을 얻었다.

유기변성 하이브리드 세라믹 물질을 결합제로 이용한 고체피막윤활제의 마찰마모 특성 (Friction and Wear Characteristics of Bonded Film Lubricants of Organically Modified Hybrid Ceramic Binder Materials)

  • 한흥구;공호성;윤의성
    • Tribology and Lubricants
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    • 제19권4호
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    • pp.203-210
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    • 2003
  • In order to enhance the thermal stability of binder materials of bonded type solid lubricants, several metal-alkoxide based sol-gel materials such as methyltrimethoxysilane(MTMOS), titaniumisopropoxide (Ti(Opr$\^$i/)$_4$), zirconiumisopropoxide (Zr(Opr$\^$i/)$_4$) and aluminumbutoxide (Al(Obu$\^$t/)$_4$) were modified chemically by both epoxy and acrylic silane compounds. Friction and wear characteristics of the bonded solid lubricants, whose binders were of several hybrid ceramic materials, were tested with a reciprocating tribo-tester. Wear life was evaluated with respect to the heat-curing temperature, friction temperature, type of supplement lubricants, and ratio of binder materials. Test results showed that the Si-Zr hybrid ceramic materials modified by epoxy-silane compounds had a higher wear life compared to others. Sb$_2$O$_3$ was the most effective supplement lubricants in the high temperature, and BUS analyses revealed that it was caused mainly by a strong anti-oxidation effect to MoS$_2$ particles. The higher heat-curing temperature resulted in the higher wear life, and the higher friction temperature resulted in the lower wear life.

졸-겔 공정에 의한 유기변성 하이브리드 세라믹 물질의 미세 마찰마모 특성 (Micro Friction and Wear Characteristics of Organically Modified Hybrid Ceramic Materials Synthesized by A Sol-Gel Process)

  • 한흥구;공호성;윤의성;양승호
    • Tribology and Lubricants
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    • 제18권5호
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    • pp.324-332
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    • 2002
  • In order to enhance the thermal stability of binder materials of bonded type solid lubricants, several metal-alkoxide based sol-gel materials such as methyltrimethoxysilane(MTMOS), titaniumisopropoxide$(Ti(Opr^i)_4),$ zirconiumisopropoxide $(Zr(Opr^i)_4)$ and aluminumbutoxide$(Al(Obu^t)_4)$ were chemically modified by epoxy-, acrylic- and fluoro-silane compounds, respectively. Friction and wear characteristics of these hybrid ceramic materials were tested with a micro tribo-tester, and evaluated with respect to both heat-curing temperature and the time. Test results generally showed that hybrid ceramic materials modified by epoxy-silane compounds had a low friction compared to others. And the higher het-curing temperature and the longer heat treatment time resulted in the higher friction and the lower wear. IR spectroscopic analyses revealed that these results were caused mainly by the increased metal oxide content in hybrid ceramics when the heat-curing temperature was over $320^{\circ}C.$

치과용 CAD/CAM 전용 세라믹기반 하이브리드 레진 수복물의 변연 적합 연구 (A study on marginal fit of the ceramic-based hybrid resin restoration for dental CAD/CAM systems)

  • 정창섭;박종경
    • 대한치과기공학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.228-233
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    • 2020
  • Purpose: This study aimed to assess and compare the marginal fit of ceramic-based hybrid resin restoration (HYB) and zirconia restoration (ZIR) for dental computer-aided design/computer-aided manufacturing systems. Methods: A stainless steel master model was produced. The impression was first made with silicone, and then stone working models were produced. A total of twenty restorations were fabricated with two different materials: ZIR and HYB. The silicone film thickness of the marginal gap was measured using a digital microscope; digital photos were taken at a magnification of ×160, and then analyzed using a measurement software. The values of the result were evaluated with the independent-sample t-test (α=0.05). All statistical analyses were performed with a statistical software. Results: The mean values for the marginal gap was 37.14±2.96 ㎛ for HYB, compared with 40.37±5.26 ㎛ for ZIR. No significant difference was found between ZIR and HYB (p=0.107). Conclusion: As a result, the marginal fit of the restoration fabricated using the hybrid resin was better than that of the restoration fabricated using zirconia. Also, the marginal fit of all groups was below the clinical acceptable range of 120 ㎛. Thus, HYB for dental CAD/CAM system in this study is expected to be suitable for clinical use in dentistry.

SHS법에 의해 제조된 $Al_2O_3$-TiC복합분말과 $Al_2O_3$단섬유를 강화재로 사용한 하이브리드 금속기 복합재료의 제조 (Manufacturing of Hybrid Metal Matrix Composites used $Al_2O_3$ Short Fiber and $Al_2O_3$-TiC Composite Powder Synthesized by SHS Process)

  • 김동현;맹덕영;이종현;원창환
    • 한국재료학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.315-321
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    • 1999
  • 금속기지 복합물은 구조용 재료로서 매우 우수한 성질을 지니고 있어 광범위하게 연구되어져 왔다. $Al_2O_3$와 SiC는 그들의 우수한 기계적 특성 때문에 일반적인 보강재로서 사용되어져 왔다. 그러나 이들 세라믹 보강재는 비싼 재조 비용 때문에 특별한 목적을 위해서만 한정되어 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 우리는 Al 합금기지 복합물에서 SHS법에 의해 합성된 $Al_2O_3$-SiC 분말의 보강재로서의 응용 가능성을 살펴보았다. 또한 $Al_2O_3$단섬유를 Al기지 하이브리드 복합물에 적용하기 위하여 합성된 분말과 함께 첨가하였다. 25vol% 강화재의 복합물을 제조하기 위하여 용탕단조법을 사용하였다. 미세구조와 결정구조는 SEM, OM 그리고 XRD로 관찰하였고 압축시험과 마모시험으로 기계적인 성질들을 조사하였다.

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상온 분사 공정에 의한 산화물전도 입자 복합 하이브리드 NTC 서미스터 필름의 제작 및 특성 (Fabrication and Characterization of Hybrid NTC Thermistor Films with Conducting Oxide Particles by an Aerosol-Deposition Process)

  • 강주은;류정호;최종진;윤운하;김종우;안철우;최준환;박동수;김양도
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.63-69
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    • 2013
  • Negative-temperature coefficient (NTC) thermistors based on nickel manganite spinel ($NiMn_2O_4$) are widely used for many applications, such as sensors and temperature compensators, due to their good thermistor characteristics and stabilities. However, to achieve thermistors with a high NTC B constant, which is an important figure of merit pertaining to the degree of temperature sensitivity, the activation energy should be high such that high resistivity at ambient temperatures results. To obtain a high B constant and low resistivity, Al and Si modified spinel structured $Ni_{0.6}Si_{0.2}Al_{0.6}Mn_{1.6}O_4$ hybrid thick films with the conducting metal oxide of $LaNiO_3$ were fabricated on a glass substrate by aerosol deposition at room temperature (RT). The NTC-$LaNiO_3$ hybrid thick films showed resistivity as low as < $100k{\Omega}\;cm$ at $90^{\circ}C$, which is one or two orders of magnitude lower than that of the monolithic NTC films, while retaining a high B constant of $NiMn_2O_4$ of over 5500 K when 20 wt% $LaNiO_3$ was added without a post-thermal treatment. These phenomena are explained by the percolation threshold mechanism.