Lee, Moonhee;Kim, Sungwon;Lee, Jongho;Hwang, SeungKuk;Lee, Sangpill;Sugio, Kenjiro;Sasaki, Gen
한국산업융합학회 논문집
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제21권1호
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pp.29-36
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2018
Low pressure casting process for unidirectional carbon fiber reinforced aluminum (UD-CF/Al) composites which is an infiltration route of molten Al into porous UD-CF preform has been a cost-effective way to obtain metal matrix composites (MMCs) but, easy to cause non-uniform fiber distribution as CF clustering. Such clustered CFs have been a problem to decrease the density and thermal conductivity (TC) of composites, due to the existence of pores in the clustered area. To obtain high thermal performance composites for heat-sink application, the relationship between fiber distribution and porosity has to be clearly investigated. In this study, the CF distribution was evaluated with quantification approach by using two-dimensional spatial distribution method as local number 2-dimension (LN2D) analysis. Note that the CFs distribution in composites sensitively changed by sizes of Cu bridging particles between the CFs added in the UD-CF preform fabrication stage, and influenced on only $LN2D_{var}$ values.
탄소섬유에 대한 액상 알루미늄의 젖음성이 매우 좋지 않기 때문에 통상적인 주조방법으로는 기공이 없는 건전한 탄소섬유/알루미늄 복합재료 제조가 어려워 이를 극복하기 위해서는 복합재료 주조 시 고온, 고압이 요구된다. 본 연구에서는 탄소섬유 표면에 무전해 도금에 의해 구리를 코팅함으로써 탄소섬유에 대한 알루미늄의 젖음성을 향상시켜 고온, 고압을 가하지 않고 액상의 알루미늄이 탄소섬유들 사이를 자발적으로 침투하여 내부기공이 매우 적은 건전한 탄소섬유/알루미늄 복합재료를 제조할 수 있었다. 제조된 탄소섬유/알루미늄 복합재료내 일부 탄소섬유 다발 안에서 미세기공이 발생하였으나 이 미세기공은 압연과 같은 후 가공에 의해 탄소섬유와 알루미늄 사이의 계면분리나 탄소섬유의 파괴 없이 효과적으로 제거될 수 있었다. 복합재료 제조 시 발생한 미세기공은 탄소섬유와 알루미늄의 젖음성 문제는 아니며 탄소섬유들 사이 공간을 효과적으로 채웠던 액상 알루미늄이 냉각되는 동안 수축으로 인해 일부 탄소섬유들 사이로부터 빠져 나가 수축공 형태의 기공이 발생한 것으로 판단된다.
Carbon fiber/Aluminum composites were fabricated vacuum hot press method with condition of $10^{-3}$ torr, 100MPa, $600^{\circ}C$, 30min. Microstructure, mechanical properties, electrical properties and thermal properties of CF/Al composites were studied.
The aim of this study was to compare the accuracy of radiographic diagnosis of secondary carious lesions adjacent to composite filling materials with different radiopacity. The level of radiopacity that is most compatible with the radiographic diagnosis of secondary caries was studied in a two part experiment. In the first part, the radiopacity of 6 posterior composites CBP, CF, HM, LF, PQ, P50), enamel and dentin were measured by desitometer and 6 posterior composites divided into 3 groups based on their level of radiopacity compared with enamel and dentin. In the seocnd part, class II composite fillings with or without secondary caries were made in extracted premolar and radiographs of the teeth were examined by 10 dentists to diagnose simulated carious lesion. The following results were obtained: 1. The radiopacity of 6 posterior composites varied between 1.76(PQ) and 6.78(P50)mm Al equivalent. 2. For 4 composites the radiopacity exeeded that of an equal thickness of enamel, and for two the radiopacity was lower than that of dentin. 3. The detection of secondary caries was facillitated when the radiopacity of a composite resin was similar to or slightly greater than that of enamel.
The efficiency of fiber reinforced CMC(ceramic matrix composite) on the SiC materials have been investigated, in conjunction with the fabrication process by liquid phase sintering and the characterization. LPS-$SiC_f$/SiC composites was studied with the detailed analysis such as the microstructure, sintered density, flexural strength and fracture behavior. The applicability of carbon interfacial layer has been also investigated in the LPS process. Submicron SiC powder with the constant total amount and composition ratio of $Al_2O_3,\;Y_2O_3$ as sintering additives was used in order to promote the performance of the SiC matrix material. LPS-$SiC_f$/SiC composites were fabricated with hot press under the sintering temperature and applied pressure of $1820^{\circ}C$ and 20MPa for 1hr. The typical property of monolithic LPS-SiC materials was compared with LPS-$SiC_f$/SiC composites.
It is important to study the shielding effectiveness(SE) of reinforcing material of plastic composite materials against the electromagnetic(EM) waves. In this paper, SE of the shielding material of EM waves was investigated with actual experiments. The materials used in this study were made up of film, fiber and powder of conductive materials - Cu, Al, CF etc. Also, The resin film was used as matrix. The experiment was carried out by using a shielding evaluator(Shielding box) TR17302 with an ADVANTEST spectrum analyzer, model R3361C. It was found from the experimental results that copper, aluminum and carbon fiber were good candidates as a shielding material against the EM waves with increasing the SE as the composite was laminated. The characteristics of the SE against the EM waves depended on a mode of preparation of specimen. The effects of interval of wires on the SE were studied when the orientation and the space of Cu wires were changed. The SE strongly depended on the. orientation and the space of the Cu wire. SE decreased as the space of the Cu wires was increasing.
In this study, monolithic liquid phase sintered SiC (LPS-SiC) was made by the hot pressing method with nano-SiC powder, whose particle size is 30 nm and less on the average. Alumina ($Al_{2}O_{3}$), yttria ($Y_{2}O_{3}$), and silica ($S_{i}O_{2}$) were used for sintering additives. To investigate the effects of $S_{i}O_{2}$, the $Al_{2}O_{3}/Y_{2}O_{3}$ composition was fixed and the ratio of $S_{i}O_{2}$ was changed, with seven different ratios tested. And to investigate the effects of the sintering temperature, the sintering temperature was changed, with $1760^{\circ}C,\;1780_{\circ}C$, and $1800_{\circ}C$ being used with a $S_{i}O_{2}$ ratio of 3 wt%. The materials were sintered for 1 hour at $1760^{\circ}C,\;1780^{\circ}C$ and $1800^{\circ}C$ under a pressure of 20 MPa. The effects on sintering from the sintering system used, as well as from the composition of the sintering additives, were investigated by density measurements. Mechanical properties, such as flexural strength, were investigated to ensure the optimum conditions for a matrix of SiCf/SiC composites. Sintered densityand the flexural strength of fabricated LPS-SiC increased with an increase in sintering temperature. Particularly, the relative density of a sintered body at $1800^{\circ}C$ with a non-content of $S_{i}O_{2}$, a specimen of AYSO-1800, was 95%. Also, flexural strength was about 750MPa.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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