본 연구에서는 폴리아미드 6 (PA 6)을 70~$160^{\circ}C$에서 장시간 사용하였을 때 산화방지제의 사용유무 및 농도에 따른 열 안정성을 조사하였다. 70~$160^{\circ}C$의 온도범위내의 열 산화반응 시 모든 시료는 100시간 내에 황변 현상이 일어났다. 기계적 물성, 황변 지수, 점도측정으로 가장 적정한 산화방지제의 농도를 조사하였다. 일, 이차 산화방지제의 조성변화에 의한 산화방지효과는 미미하였다. 황변 현상의 분석은 NMR, IR, 그리고 element analysis (EA)를 사용하였다. $^{13}C$ NMR에 의해 서로 다른 카르보닐기의 존재를 확인하였으며, 산소의 소모량 측정은 EA를 사용하였다. Arrhenius식을 이용하여 산화방지제를 첨가한 시료와 그렇지 않은 시료의 lifetime을 예측하였다.
The activation energy of a material is an important factor that significantly affects the lifetime and can be used to develop a degradation model. In this study, a thermal analysis was carried out to evaluate and collect quantitative data on the degradation of insulation materials like EPR and CSP used for nuclear power plant cables. The activation energy was determined from the relationship between log ${\beta}$ and 1/T based on the Flynn.Wall.Ozawa method, by a TGA test. The activation energy was also derived from the relationship between ln(t) and 1/T based on isothermal analysis, by an OIT test. The activation energy of EPR derived from thermal analysis was used to calculate the accelerated aging time corresponding to the number of years of use, employing the Arrhenius equation, and determine the elongation corresponding to the accelerated aging time.
It has become ever harder to design reliable circuits with each nanometer technology node; under normal operation conditions, a transistor device can be affected by various aging effects resulting in performance degradation and eventually design failure. The reliability (aging) effect has traditionally been the area of process engineers. However, in the future, even the smallest of variations can slow down a transistor's switching speed, and an aging device may not perform adequately at a very low voltage. Therefore, circuit designers need to consider these reliability effects in the early stages of design to make sure there are enough margins for circuits to function correctly over their entire lifetime. However, such an approach excessively increases the size and power dissipation of a system. As the impact of reliability, new techniques in designing aging-resilient circuits are necessary to reduce the impact of the aging stresses on performance, power, and yield or to predict the failure of a system. Therefore, in this paper, a novel low power on-chip self-tuning circuit considering the aging effects has been proposed.
일반 납축전지는 차량의 시동 성능 위주로 최적 설계되어 있다. 최근 차량 전장 시스템과 납축전지를 활용한 연비기술 적용의 증가로 납축전지의 사용 빈도가 늘어나고 있다. 연비기술 적용은 납축전지의 잦은 충방전 반응을 일으켜 납축전지 내구 수명을 단축시키고 있다. 본 연구에서는 납축전지의 노화 수명 모델 구현을 통해 배터리 내구 수명을 예측하는 방법을 제시하고자 한다. 납축전지의 노화에 영향을 미치는 요인은 방전율, 충전 시간, 완충 시간, 온도 조건 등이 있다. 본 논문에서는 납축전지의 동적 거동을 예측하기 위하여 전기화학반응 속도론, 이온의 전달현상, 전극 공극률의 시간에 따른 변화를 고려하였다. 수명 예측을 위해서 노화 메커니즘 중 노화에 가장 큰 영향을 주는 극판 부식 현상과 활물질 탈락을 노화 모델링에 반영하였다. 개발된 납축전지의 노화 모델을 검증하기 위하여 납축전지의 가속 충방전 시험을 수행하였다.
전력케이블의 수명예측은 전력설비의 적절한 전력설비의 신뢰성 확보에 목적이 있다. 그러나 장기간의 수명으로 설계되는 관계로 가속실험을 수행하여 중장기적인 절연성 추세를 평가하기 위해서 와이블 분포함수와 같은 통계적인 접근과 수영과 관련된 보상조건에 대한 고려가 필수적이다.
Degradation diagnosis of XLPE insulated URD cables was accomplished through out new method. which was to be analyzed non-electrical experiments and synthesized by degradation points. To supplement this method, it was also carried out using several electrical analyses. Breakdown voltages were measured and breakdown lifetimes were Predicted appling for Weibull distribution function. As a result, breakdown lifetime in failure cables was shorted up to 1/3 times than that in general cables. It was very available to estimate cable degradation using above method, but it needs further study on XLPE insulated URD cables in order to improve reliability.
고무부품의 신뢰성을 확보하기 위해서 고무재료의 물성파악과 수명평가는 매우 중요하다 하겠다. 본 연구에서는 냉장고 콤프레샤 모터에서 발생되는 소음 및 진동 제어 목적으로 고무마운트에 사용되는 고무재료인 NBR과 EPDM에 대해 상온과 $70^{\circ}C,\;85^{\circ}C,\;100^{\circ}C$에서 75일 동안 노화시킨 상태에서 단축 인장과 이축 인장으로 물성시험을 수행하여 가교밀도, 100% 모듈러스 변화와 응력-변형률 관계를 파악하였다. 또한, 고무소재의 노화수명을 예측하기 위해 가속열 노화시험을 수행하여 시간-온도 환산식인 아레니우스 관계식을 구하였다.
고무의 안정성과 신뢰성 확보를 위해 재료 특성과 수명 평가는 매우 중요하다. 본 연구에서는 연료전지용 고무 가스켓으로 사용되는 황으로 가황한 NBR compound의 수명을 예측하였다. 5, 6, 7 vol% 황산농도에서 120, 140, $160^{\circ}C$ 온도로 각각 3시간에서 600시간까지 가속 노화시험을 하였다. 고무를 황산용액 안에 침지시키기 위해 pyrex glass tube를 사용하였다. 그리고 가열 시간 동안 용액의 증발을 막기 위하여 pyrex glass tube 양쪽 끝을 막았다. 연료전지용 가스켓인 NBR 고무의 수명을 예측하기 위하여 가속 산-열 노화시험 후 물성 실험을 하였으며 산-열 노화시험에서 물리적 특성의 영향을 연구하기 위하여 인장강도, 신장율, 경도, 가교밀도를 측정하였다. 인장강도는 황산농도와 온도가 증가함에 따라서 감소되었는데 이 결과로 Arrhenius 식을 유도하여 수명을 평가하였다.
The materials characteristics and lifetime evaluation are very important in design procedure to assure the safety and reliability of rubber components. This paper discusses the failure mechanism and material test were carried out to predict the useful life of NBR and EPDM rubber mount for compression motor which is used in refrigerator. In order to investigate the heat-aging effects on the materials properties, stress-strain curve were obtained from the results of material tests. Compression set results changes as the threshold are used for assessment of useful life and the time were plotted against reciprocal of absolute temperature to give the Arrhenius plot.
Coupling rubber pad are important components in railway vehicles. It can be used for reduce shock, vibration and noise. Simple tension, equi-biaxial tension and pure shear test were performed to acquire the coefficient of rubber material which were Mooney-Rivlin and Ogden model. The finite element analysis was executed to evaluate the behavior of deformation and stress distribution by using the commercial finite element analysis code. Useful life evaluation are very important in design procedure to assure the safety and reliability of the rubber components. In this paper, useful life prediction of rubber pad for railway vehicle were experimentally investigated. Accelerated heat-aging test for rubber material were carried. Compression set results changes as the threshold are used for assessment of the useful life and time to threshold value were plotted against reciprocal of absolute temperature to give the Arrhenius plot.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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