The influences of TiC additions to the α-SiC on microstructural, mechanical, and electrical properties were investigated. Electrical discharge machinability of SiC-TiC composites was also studied. Samples were prepared by adding 30, 45, 60 wt.% TiC particles as a second phase to a SiC matrix. Sintering of SiC-TiC composites was done by hot pressing under a vacuum atmospehre from 1000 to 2000℃ with a pressure of 32 MPa and held for 90 minutes at 2000℃. Samples obtained by hot pressing were fully dense with the relative densities over 99% except 60wt.% TiC samples. Flexural strength and fracture toughness of the samples were increased with the TiC content. In case of SiC samples containing 45 wt.% TiC, the fracture toughness showed 90% increase compared to that of monolithic SiC sample. The crack propagation and crack deflection were observed with a SEM for etched samples after Vicker's indentation. The electrical resistivities of SiC-TiC composites were measured utilizing the four-point probe. The electrical dischage machining of composites was also conducted to evaluate the machinability.
Park, Ji Yeon;Kim, Daejong;Lee, Hyeon-Geun;Kim, Weon-Ju;Pouchon, Manuel
한국세라믹학회지
/
제55권5호
/
pp.498-503
/
2018
Using the thermal ablation method, the oxidation behavior of $SiC_f/SiC$ composites was investigated in air and in the temperature range of $1,300^{\circ}C$ to $2,000^{\circ}C$. At the relatively low temperature of $1,300^{\circ}C$, passive oxidation, which formed amorphous phase, predominantly occurred in the thermal ablation test. When the oxidation temperature increased, SiO (g) and CO (g) were formed by active oxidation and the dense oxide layer changed to a porous one by vaporization of gas phases. In the higher temperature oxidation test, both active oxidation due to $SiO_2$ decomposition on the surface of the oxide layer and active/passive oxidation transition due to interfacial reaction between oxide and base materials such as SiC fiber and matrix phase simultaneously occurred. This was another cause of high temperature degradation of $SiC_f/SiC$ composites.
Melaibari, Ammar;Khoshaim, Ahmed B.;Mohamed, Salwa A.;Eltaher, Mohamed A.
Steel and Composite Structures
/
제35권5호
/
pp.671-685
/
2020
This manuscript presents impacts of gradation of material functions and axial load functions on critical buckling loads and mode shapes of functionally graded (FG) thin and thick beams by using higher order shear deformation theory, for the first time. Volume fractions of metal and ceramic materials are assumed to be distributed through a beam thickness by both sigmoid law and symmetric power functions. Ceramic-metal-ceramic (CMC) and metal-ceramic-metal (MCM) symmetric distributions are proposed relative to mid-plane of the beam structure. The axial compressive load is depicted by constant, linear, and parabolic continuous functions through the axial direction. The equilibrium governing equations are derived by using Hamilton's principles. Numerical differential quadrature method (DQM) is developed to discretize the spatial domain and covert the governing variable coefficients differential equations and boundary conditions to system of algebraic equations. Algebraic equations are formed as a generalized matrix eigenvalue problem, that will be solved to get eigenvalues (buckling loads) and eigenvectors (mode shapes). The proposed model is verified with respectable published work. Numerical results depict influences of gradation function, gradation parameter, axial load function, slenderness ratio and boundary conditions on critical buckling loads and mode-shapes of FG beam structure. It is found that gradation types have different effects on the critical buckling. The proposed model can be effective in analysis and design of structure beam element subject to distributed axial compressive load, such as, spacecraft, nuclear structure, and naval structure.
Particulate nitride composites have been fabricated by sintering the compacted powder of AlN and 5 - 64.3 mol% $Al_2O_3$, with a small addition of $Y_2O_3$ ($Y_2O_3$/AlN, 1 wt%), in 1-atm nitrogen gas at $1650-1900^{\circ}C$. The composites were characterized in terms of sintering behavior, phase relations, microstructure and thermal shock resistance. AlN, 27R AlN pseudopolytype, and alminium oxynitride (AlON, $5AlN{\cdot}9Al_2O_3$) were found to existin the sintered material. Regardless of batch composition, the AlN-$Al_2O_3$ powder compacts exhibited similar sintering behavior; however, the degree of shrinkage commonly increased with increasing $Al_2O_3$ content, consequently giving high sintered bulk density. By increasing the $Al_2O_3$ addition up to ${\geq}50 mol%$, the matrix phase in the sintered material was converted from AlN or 27R to AlON. Above $1850^{\circ}C$, a liquid phase was formed by the reaction of $Al_2O_3$ with AlN, aided by $Y_2O_3$ and mainly existed at the grain boundaries of AlON. Thermal shock resistance was superior in the sintered composite consisting of AlON with dispersed AlN or AlN matrix phase.
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.
This paper is presented to solve the buckling problem of functionally graded truncated conical shells subjected to displacement-dependent pressure which remains normal to the shell middle surface throughout the deformation process by the semi-analytical finite strip method. Material properties are assumed to be temperature dependent, and varied continuously in the thickness direction according to a simple power law distribution in terms of the volume fraction of a ceramic and metal. The governing equations are derived based on first-order shear deformation theory which accounts for through thickness shear flexibility with Sanders-type of kinematic nonlinearity. The element linear and geometric stiffness matrices are obtained using virtual work expression for functionally graded materials. The load stiffness also called pressure stiffness matrix which accounts for variation of load direction is derived for each strip and after assembling, global load stiffness matrix of the shell which may be un-symmetric is formed. The un-symmetric parts which are due to load non-uniformity and unconstrained boundaries have been separated. A detailed parametric study is carried out to quantify the effects of power-law index of functional graded material and shell geometry variations on the difference between follower and non-follower lateral buckling pressures. The results indicate that considering pressure stiffness which arises from follower action of pressure causes considerable reduction in estimating buckling pressure.
Mg-9wt.%Al and Mg-9wt.%-1.6wt%Zn/SiCp(particle size $40{\mu}m$) metal-matrix-composite specimens were manufactured by rheo-compocasting method, known for its effect of improving the wettability. The ceramic reinforcement particles(SiCp) were dispersed in the semi-solid magnesium alloy matrix slurry being vigorously stirred in a high frequency induction furnace under inert atmosphere. A microstructural study of the dispersed particles in the specimens, prepared under different conditions as regards the time(10min, 20min, 30min) and temperature of the stirring, was made with the aid of optical microscope and SEM. The effect of superheating was also observed. It is revealed that 30 minutes' stirring time of the semi-solid at 40% solid fraction temperature(Mg-9wt.%Al : $590^{\circ}C$, AZ91 : $576^{\circ}C$), as determined by the lever rule, gives a satisfactorily uniform distribution of the particles. The superheating is observed to enhance further the uniformity.
Alumina/silver ($Al_2O_3/Ag$) nanocomposites with Ag content up to 9 vol% were prepared from nanopowder by soaking method using ${\gamma}-Al_2O_3$ of needle type and spark plasma sintering (SPS). The mechanical properties of specimens were investigated three-point flexural strength and toughness as a function of the Ag contents. The maximum flexural strength of the alumina/silver nanocomposite was 850 MPa for the 1 vol% composite, and also higher than monolith alumina as about 800 MPa at 3, 5, and 7 vol% Ag contents. Fracture toughness by single edged V-notch beam (SEVNB) was $4.05MPa{\cdot}m^{1/2}$ for the 3 vol% composite and maintained about $4.00MPa{\cdot}m^{1/2}$ at 5, and 7 vol% Ag content. Microstructure of fracture surface for each fracture specimens was observed. Due to the inhibition effect of alumina grain growth, the average grain size of nanocomposites depends on the content of Ag nano particles. The fracture morphology of nanocomposite with dislocation (sub-grain boundary) by silver nano-particles of second phases in the alumina matrix also showed transgranular fracture-mode compare with intergranular of monolith alumina. Thermal conductivity of specimens at room temperature was about 40 W/mK for the 1 vol% Ag content.
The optimal structure of 1-3 piezocomposites has been determined by controlling polymer properties, ceramic volume fraction, thickness of composite and aspect ratio of the composite to maximize the TVR (transmitting voltage response), RVS (receiving voltage sensitivity) and FBW (fractional bandwidth) of underwater acoustic transducers. Influence of the design variables on the transducer performance was analyzed with equivalent circuits and the finite element method. When the piezocomposite is vibrating in a pure thickness mode, inter-pillar resonant modes are likely to occur between lattice-structured piezoceramic pillars and polymer matrix, which significantly deteriorate the performance of the piezocomposite. In this work, a new method to design the structure of the 1~3 type piezocomposite was proposed to maximize the TVR, RVS and FBW while preventing the occurrence of the inter-pillar modes. Genetic algorithm was used in the optimal design.
액체 로켓 엔진의 연소기는 높은 온도의 연소가스를 발생시키므로 연소실과 노즐은 열적으로 보호되어야 한다. 고공 엔진의 노즐확장부도 고열에 견딜 수 있게 설계되어야 하며, 이를 위하여 가스냉각, 삭마냉각, 복사냉각등 다양한 방법의 냉각이 적용되고 있다. 특히 큰 노즐 팽창비를 갖는 상단엔진의 경우 무게가 발사체 성능에 미치는 영향이 크므로 경량 내열 소재가 개발되어 사용되어 왔다. 미국과 러시아, 유럽에서 사용되어 온 노즐확장부 재료를 조사한 결과 스테인리스강과 티타늄합금과 같은 무거운 금속 재료에서 경량의 탄소섬유 강화 복합재 또는 세라믹 복합재로 바뀌어 가는 경향이 파악되었다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.