With the stabilization of Korea's industrialization, it has become interested in the efficient use of rare metals, climate change and industrial environment and safety etc. It is thus making efforts to implement economic policies that address such issues. Therefore it is necessary to understand the demand, supply and use of metal materials. Since 2010, the Korean government has developed the integrated material flow methodology and has been trying to examine the demand, supply and use of metal materials. In 2013, the Korean government surveyed the material flow of chromium. Material flow analysis and environment emission of chromium were investigated 8 steps; (1) raw material, (2) first process, (3) Intermediate product, (4) End product, (5) Use/accumulation, (6) Collection, (7) Recycling, (8) Disposal. Chromium was used for stainless steel, alloy steel, coated sheets, refractory material and coating materials. Recycling was done mainly in use of stainless steel scrap. To ensure efficient use of chromium, process improvement is required to reduce the scrap in the intermediate product stage. In the process of producing of the products using chromium, it was confirmed that chromium was exposed to the environment. It requires more attention and protection against environment emission of chromium.
BGsome coating on the surface of illite powder was attempted to impart skin affinity and improve various characteristics of the powder for makeup cosmetics. BGsome is a type of hydrated liquid crystalline vesicles prepared by the hydration of 1,3-butylene glycol (BG) dissolved lecithin. BGsome droplets were coated through wet process and the coated powders were analyzed by TGA, SEM, and particle size measurements. Effect of BGsome coating on the physical properties, such as flow-ability, dispersibility, spreadability, and adhesion, were examined. The repose angle of BGsome-coated illite was decreased, which means that BGsome coating improves the flowability of the powder. Dispersibility, spreadability, and adhesion of the coated illite were also improved remarkably. The result of adhesion tests showed that the BGsome-coated illite was evenly adhered onto artificial leather surface with almost no lumps. The flowability, dispersibility, spreadability and adhesion of face powders containing the BGsome-coated illite were also improved.
Park, Hyun-Woo;Jeong, Se-Hoon;Kim, Hyun-Young;Lee, Kwang-Min
Korean Journal of Materials Research
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v.20
no.11
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pp.570-574
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2010
A diamond-like carbon (DLC) film deposited on a WC disk was investigated to improve disk wear resistance for injection molding of zirconia optical ferrule. The deposition of DLC films was performed using the filtered vacuum arc ion plating (FV-AIP) system with a graphite target. The coating processing was controlled with different deposition times and the other conditions for coating, such as input power, working pressure, substrate temperature, gas flow, and bias voltage, were fixed. The coating layers of DLC were characterized using FE-SEM, AFM, and Raman spectrometry; the mechanical properties were investigated with a scratch tester and a nano-indenter. The friction coefficient of the DLC coated on the WC was obtained using a pin-on-disk, according to the ASTM G163-99. The thickness of DLC films coated for 20 min. and 60 min. was about 750 nm and 300 nm, respectively. The surface roughness of DLC films coated for 60 min. was 5.9 nm. The Raman spectrum revealed that the G peak of DLC film was composed of $sp^3$ amorphous carbon bonds. The critical load (Lc) of DLC film obtained with the scratch tester was 14.6 N. The hardness and elastic modulus of DLC measured with the nano-indenter were 36.9 GPa and 585.5 GPa, respectively. The friction coefficient of DLC coated on WC decreased from 0.2 to 0.01. The wear property of DLC coated on WC was enhanced by a factor of 20.
Kim, Dong Geun;Jang, Changhwan;Kim, Seong Jae;Kim, Daegyoum;Kim, Sanha
Tribology and Lubricants
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v.37
no.6
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pp.253-260
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2021
Metal pipes are used in a wide range of applications, from plumbing systems of large construction sites to small devices such as medical tools. When a liquid is enforced to flow through a metal pipe, a higher flow rate is beneficial for higher efficiency. Using high pressures can enhance the flow rate yet can be harmful for medical applications. Thus, we consider an optimal geometrical design to increase the flow rate in medical devices. In this study, we focus on cannulas, which are widely used small metal pipes for surgical procedures, such as liposuction. We characterize the internal flow rate driven by a negative pressure and explore its dependence on the key design parameters. We quantitatively analyze the suction characteristics for each design variable by conducting computational fluid dynamics simulations. In addition, we build a suction performance measurement system which enables the translational motion of cannulas with pre-programmed velocity for experimental validation. The inner diameter, section geometry, and hole configuration are the design factors to be evaluated. The effect of the inner diameter dominates over that of section geometry and hole configuration. In addition, the circular tube shape provides the maximum flow rate among the elliptical geometries. Once the flow rate exceeds a critical value, the rate becomes independent of the number and width of the suction holes. Finally, we introduce a slippery liquid-infused nanoporous surface (SLIPS) coating using nanoparticles and hydrophobic lubricants that effectively improves the flow rate and antifouling property of cannulas without altering the geometrical design parameter.
Microring/nanoring structure has high applicability for nano-antenna and biosensor thanks to its superior optical characteristics. Although coiling nanowires manufactured using immiscible emulsion droplets have an advantage in mass production, this process also forms nanowire bundles. In this study, we solved the nanowire bundle problem by size-selective sorting of the emulsion droplets in a pinched flow fractionation microchannel. Utilizing silver nanowires and immiscible emsulsion droplets, we investigated the correlation between the size of ring droplets and bundle droplet. We visualized the sorting process for glass particles and microring-containing emulsion droplets. Droplets were sorted based on their size, and the ratio of bundle droplets in solution decreased. This droplet-sorting strategy has potential to help the printing and coating process for manufacturing of ring structure patterns and developing of functional materials.
The current trend in automotive finishing industry is to use more electrostatic rotating bell (ESRB) need space to their higher transfer efficiency. The flow physics related with the transfer efficiency is strongly influenced by operating parameters. In order to improve their high transfer efficiency without compromising the coating quality, a better understanding is necessary to the ESRB application of metallic basecoat painting for the automobile exterior. This paper presents the results from experimental investigation of the ESRB spray to apply water-borne painting. The visualization, the droplet size, and velocity measurements of the spray flow were conducted under the operating conditions such as liquid flow rate, shaping airflow rate, bell rotational speed, and electrostatic voltage setting. The optical techniques used in here were a microscopic and light sheet visualization by a copper vapor laser, and a phase Doppler particle analyzer (PDPA) system. Water was used as paint surrogate for simplicity. The results show that the bell rotating speed is the most important influencing parameter for atomization processes. Liquid flow rate and shaping airflow rate significantly influence the spray structure. Based on the microscopic visualization, the atomization process occurs in ligament breakup mode, which is one of three atomization modes in rotating atomizer. In the spray transport zone, droplets tend to distribute according to size with the larger drops on the outer periphery of spray. In addition, the results of present study provide detailed information on the paint spray structure and transfer processes.
The adsorption of soot particles onto a sensor surface of the engine soot detector posses a critical problem in the measurement. In order to prevent the optical rod surface from soot contamination, various functional coatings and flow-induced cleaning were applied to the surface in this work. For surface coatings, various materials of self-assembled monolayers (SAM) such as OTS (octadecyltrichlorosilane), PFDTES (perfluorodecyl-triethoxysilane) and PFDTMS (perfluorodecyltrimethoxysilane) were coated on the optical rod surface ,which have different characteristics in both hydrophobicity and oleophobicity. These coatings were tested with soot content varying from $0\%\;to\;3wt\%$ and oil temperature from 20 to $70^{\circ}C$. Test results showed that surface coatings were not effective for preventing the adsorption of soot panicles on the surface of optical rod. It was thought that these coatings provided the surface with additional attractive surface forces. However, it was found that adsorption of soot particles onto a sensor surface was minimized by flow-induced cleaning. This effect was tested with varying the flow velocity.
Kim, Jae-Uk;Kim, Young-Tae;Oh, Kyu-Hwan;Ra, Hyung-Yong
Journal of Korea Foundry Society
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v.16
no.2
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pp.158-164
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1996
In copper continuous casting, the soot, which is the incomplete pyrolitic product of acetylene, has been used as a mold coat. In this work, under constant acetylene pressure, the characteristics of soot and the optimum condition of sooting were investigated with different acetylene and oxygen flow rate. The soot particles deposited on the mold surface had mainly spherical shape and their sizes were about 20nm. After reaction with melt, their shapes were changed into polygonal type due to the graphitization. With increasing oxygen flow rate up to $0.6{\ell}/min$, the amount of residues of soot after heat treatment were kept nearly constant. But the amount of residues increased rapidly with further increasing oxygen flow rate. Degree of graphitization was maximum at $0.4{\ell}/min$ and $5{\ell}/min$ of oxygen and acetylene flow rate, respectively.
This study was performed to investigate the influence of fuel/oxygen ratio (F/O= 3.2, 3.0, 2.8) on the oxidation behavior of two kinds of (20wt%NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$, and 7wt%NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$) composite powder with different manufacturing method. The results show that the oxidation behavior between the 20wt% NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ and 7wt% NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ coating was widely different. The surface morphology of the coating composed of 7wt% NiCr mixed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ was changed to porous with F/O ratio by the aggressive evolution of gas phases($\textrm{CO}_2$, CO and $\textrm{CrO}_3$) and the oxide cluster composed of Ni and Cr were grown after oxidation at $1000^{\circ}C$ for 50 hours. But the surface morphology of the coating composed of 20wt% NiCr claded $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ was not changed to porous after oxidation at $1000^{\circ}C$ for 50 hours. Therefore, the reason for high oxidation rate is due to activation of $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ to oxidation by entrapped oxygen gases within coating layer, and to closely relate with the decomposition of $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ to $\textrm{Cr}_{7}\textrm{C}_{3}$ phase. Accordingly, On the evidence of these results, the study about the oxidation behavoir of the HVOF sprayed $\textrm{Cr}_{3}\textrm{C}_{2}$ coating depending on hydrogen flow rate must be done.
본 연구에서는 전선피복 die 내고분자 물질의 이동현상에 관한여 Carreau model을 도입하여 유한요소법으로 수치해석을 수행하였다. Polyvinyl chloride(PVC)의 유변상수들의 변화가 유동에 미치는 영향을 조사하였고 온도에 따른 점도의 변화를 고려한 비등온 조건 및 전선피복 공정에서 발생할 수 있는 slip 경계조건을 적용시킨 경우에 대한 수치모사도 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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