• 제목/요약/키워드: Element dispersion

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Ni5Y 합금상이 형성된 Ni계 산화물 분산강화 아토마이징 분말의 밀링 거동 분석 (Analysis on Milling Behavior of Oxide Dispersion Strengthened Ni-based Atomizing Powder with Ni5Y Intermetallic Phase)

  • 박천웅;변종민;최원준;김영도
    • 한국분말재료학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.101-106
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    • 2019
  • Ni-based oxide dispersion strengthened (ODS) alloys have a higher usable temperature and better high-temperature mechanical properties than conventional superalloys. They are therefore being explored for applications in various fields such as those of aerospace and gas turbines. In general, ODS alloys are manufactured from alloy powders by mechanical alloying of element powders. However, our research team produces alloy powders in which the $Ni_5Y$ intermetallic phase is formed by an atomizing process. In this study, mechanical alloying was performed using a planetary mill to analyze the milling behavior of Ni-based oxide dispersions strengthened alloy powder in which the $Ni_5Y$ is the intermetallic phase. As the milling time increased, the $Ni_5Y$ intermetallic phase was refined. These results are confirmed by SEM and EPMA analysis on microstructure. In addition, it is confirmed that as the milling increased, the mechanical properties of Ni-based ODS alloy powder improve due to grain refinement by plastic deformation.

모악 금·은광산에 방치된 폐석이 주변 수계 및 생태계에 미치는 환경적 영향 (Environmental Effects on the Hydrologic and Ecologic System around the Wasted Ore Dump of the Moak Gold-Silver Mine)

  • 나춘기;전서령
    • 자원환경지질
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    • 제28권3호
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    • pp.221-229
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    • 1995
  • The heavy metal contents and their dispersion patterns in stream water, stream sediments, land plants and aquatic larvae collected from the hydrologic system flowing via the wasted ore dump of the Moak Au-Ag mine were investigated systematically in order to evaluate the environmental impacts of the abandoned metal mine. The heavy metal content increases abruptly in the vicinity of the wasted ore dump, then attenuated with increasing distance from the mine area. Attenuating rates were stream water > stream sediments > land plants > aquatic larvae. On the other hand, the cumulative content of heavy metals was stream sediments >aquatic larvae > land plants > stream water. Each element tends to be enriched selectively according to media; Zn > Cu > Cd > Pb in stream water, Zn > Pb > Cu > Cd in stream sediments and land plants, and Zn > Cu > Pb > Cd in aquatic larvae. These results show that the degree of enrichment and dispersion of pollutant extruded from the wasted ore dump are different according to elements and media, and that the circulation system of materials of each medium is different. The heavy metals, especially Cu, Pb and Zn, of polluted downstream sediments occur in high proportions of Fe-Mn oxides and organic bounded forms, which show high potential of a secondary pollution source. The content of heavy metals and their dispersion patterns in stream sediments are different from those of ten years ago; pollution levels of heavy metals were degraded in various ranges. The Zn and Cu-polluted areas were widened whereas Fe and Pb-polluted areas were reduced. In crops collected from the farm lands in downstream area, the pepper was more concentrated in all heavy metal than rice. The pepper showed some contaminated level in Cu(9.7ppm) and Zn(149ppm), and the rice in Zn(90ppm). However, both crops showed no significant level in Cd(<0.2ppm) and Pb(<0.5ppm).

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페라이트/마르텐사이트계 산화물분산강화강의 미세조직 및 샤르피 충격특성에 미치는 코발트 함량의 영향 (Effect of Cobalt Contents on the Microstructure and Charpy Impact Properties of Ferritic/martensitic Oxide Dispersion Strengthened Steel)

  • 권대현;노상훈;이정구
    • 한국분말재료학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.311-317
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    • 2020
  • In this study, the effects of Co content on the microstructure and Charpy impact properties of Fe-Cr-W ferritic/martensitic oxide dispersion strengthened (F/M ODS) steels are investigated. F/M ODS steels with 0-5 wt% Co are fabricated by mechanical alloying, followed by hot isostatic pressing, hot-rolling, and normalizing/tempering heat treatment. All the steels commonly exhibit two-phase microstructures consisting of ferrite and tempered martensite. The volume fraction of ferrite increases with the increase in the Co content, since the Co element considerably lowers the hardenability of the F/M ODS steel. Despite the lowest volume fraction of tempered martensite, the F/M ODS steel with 5 wt% Co shows the highest micro-Vickers hardness, owing to the solid solution-hardening effect of the alloyed Co. The high hardness of the steel improves the resistance to fracture initiation, thereby resulting in the enhanced fracture initiation energy in a Charpy impact test at - 40℃. Furthermore, the addition of Co suppresses the formation of coarse oxide inclusions in the F/M ODS steel, while simultaneously providing a high resistance to fracture propagation. Owing to these combined effects of Co, the Charpy impact energy of the F/M ODS steel increases gradually with the increase in the Co content.

Spatial dispersion of aggregate in concrete a computer simulation study

  • Hu, Jing;Chen, Huisu;Stroeven, Piet
    • Computers and Concrete
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    • 제3권5호
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    • pp.301-312
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    • 2006
  • Experimental research revealed that the spatial dispersion of aggregate grains exerts pronounced influences on the mechanical and durability properties of concrete. Therefore, insight into this phenomenon is of paramount importance. Experimental approaches do not provide direct access to three-dimensional spacing information in concrete, however. Contrarily, simulation approaches are mostly deficient in generating packing systems of aggregate grains with sufficient density. This paper therefore employs a dynamic simulation system (with the acronym SPACE), allowing the generation of dense random packing of grains, representative for concrete aggregates. This paper studies by means of SPACE packing structures of aggregates with a Fuller type of size distribution, generally accepted as a suitable approximation for actual aggregate systems. Mean free spacing $\bar{\lambda}$, mean nearest neighbour distance (NND) between grain centres $\bar{\Delta}_3$, and the probability density function of ${\Delta}_3$ are used to characterize the spatial dispersion of aggregate grains in model concretes. Influences on these spacing parameters are studied of volume fraction and the size range of aggregate grains. The values of these descriptors are estimated by means of stereological tools, whereupon the calculation results are compared with measurements. The simulation results indicate that the size range of aggregate grains has a more pronounced influence on the spacing parameters than exerted by the volume fraction of aggregate. At relatively high volume density of aggregates, as met in the present cases, theoretical and experimental values are found quite similar. The mean free spacing is known to be independent of the actual dispersion characteristics (Underwood 1968); it is a structural parameter governed by material composition. Moreover, scatter of the mean free spacing among the serial sections of the model concrete in the simulation study is relatively small, demonstrating the sample size to be representative for composition homogeneity of aggregate grains. The distribution of ${\Delta}_3$ observed in this study is markedly skew, indicating a concentration of relatively small values of ${\Delta}_3$. The estimate of the size of the representative volume element (RVE) for configuration homogeneity based on NND exceeds by one order of magnitude the estimate for structure-insensitive properties. This is in accordance with predictions of Brown (1965) for composition and configuration homogeneity (corresponding to structure-insensitive and structure-sensitive properties) of conglomerates.

3D 프린팅을 이용한 해수분사용 노즐 시제품 개발의 가능성 연구 (A Feasibility Study of Seawater Injection Nozzle Prototype Development by Using 3D Printing)

  • 윤석태;박종천;조용진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.51-57
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    • 2021
  • 함정의 해수냉각 시스템은 화생방전에 의한 유해물질의 세척과 선체 외부의 적외선 신호를 저감하기 위해 설치된다. 시스템은 압력펌프, 각종 배관 그리고 해수분사용 노즐로 구성된다. 그리고 해수의 분사 압력과 노즐 종류에 따라 산포 범위가 결정된다. 따라서 해수의 산포 범위를 넓히고 해수냉각 시스템의 효율을 극대화하기 위해서는 적절한 분사 압력의 설정과 노즐의 최적 설계가 필요하다. 금속재료로 만들어지는 해수분사용 노즐은 초기 개발단계에서 금속 틀을 만들고 최적 성능을 만족할 때까지 수정된다. 이는 많은 시간과 비용을 유발하여 노즐개발에 어려움을 일으킨다. 따라서 본 연구에서는 해수분사용 노즐의 초기 개발단계에서 시제품을 생성하기 위한 3D 프린팅 기술의 적용 가능성을 확인하였다. 이를 위해 3D 프린팅 기술을 이용하여 압출 플라스틱 시험편을 제작하고 인장시험을 통해 시험편의 물리적 특성 값을 측정하였다. 그리고 측정 결과를 유한요소해석 조건에 적용해 해수의 분사 압력에 따른 노즐의 변형과 응력을 계산하였다. 유한요소해석 결과 노즐은 최적 압력에서 탄성 범위 내로 변화하였으며, 구조적으로 안정하다고 판단되어 본 연구의 가능성을 확인하였다.

유전자 알고리즘을 이용한 비선형 흡착 식 및 이류-확산 모델 파라미터 추정 (Estimation of Nonlinear Adsorption Isotherms and Advection-Dispersion Model Parameters Using Genetic Algorithm)

  • 도남영;이승래;박현일
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.41-53
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    • 2006
  • 본 연구에서는 아연 및 카드뮴을 대상으로 수행된 흡착실험과 칼럼확산실험 결과를 바탕으로 유전자 알고리즘을 이용한 최적화 과정을 통하여 비선형 흡착 모델 및 이류-확산 모델식의 파라미터들을 추정하여 보았다. 수행결과 비선형 흡착 식 (Langmuir 흡착모델과 Freundlich 흡착모델) 들의 모델파라미터 추정은 이들 흡착식 들의 선형화 과정을 거쳐 얻어진 파라미터들과 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 오염물질의 이동 해석을 위해 수행된 이류-확산 모델의 유한요소해석과 모델 파라미터 추정을 위해 수행된 최적화 과정을 통해 얻은 아연과 카드뮴의 확산계수는 선형 분배계수를 이용할 경우 두 금속 모두에서 약 $10^{-7}cm^2/s$ 차원의 확산계수를 얻을 수 있었다. 또한 비선형 흡착 모델로부터 얻어진 지연인자를 이용할 경우 두 금속 모두에서 $10^{-6}{\sim}10^{-5}cm^2/s$ 범위의 확산계수 값을 얻을 수 있었다. 결론적으로 유전자 알고리즘을 이용한 최적화 과정을 통한 비선형 흡착식 및 이류-확산 모델의 파라미터 추정은 성공적으로 수행될 수 있었고, 실측값과 최적화 과정을 거쳐 예측된 값 사이의 상관계수는 0.9 이상으로 높은 상관성을 보이는 것으로 나타났다.

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분산 안정성을 이용한 나노 $Y_{2}O_{3}-CeO_{2}$ 소결체의 제조 (Fabrication of Nano $Y_{2}O_{3}-CeO_{2}$ Sintered Body Using Dispersion Stability)

  • 김은정;이상훈;최성철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.853-859
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    • 2001
  • 나노 $Y_2O_3-CeO_2$ 시스템의 분산안정성을 콜로이드 계면화학을 이용하여 조사하였다. 수계 슬립캐스팅으로 $Y_2O_3$가 첨가된 $CeO_2$의 성형체를 제조하였다. 분말과 유기첨가물 사이의 서스펜션의 분산안정성은 ESA를 이용한 서스펜션의 전기영동학적인 거동을 통하여 구하였다. 입자들의 이동도는 음이온계 분산제 1wt% 첨가 시 가장 크게 향상되었다. 산성영역에서의 $Y^{3+}$ 이온의 해리로 인해 슬러리의 수소이온 농도는 pH 7.0 이하로 내려가지 않았다. $Y_2O_3-CeO_2$ 시스템에서 서스펜션의 최적 조건은 음이온계 분산제를 1wt% 첨가하고 pH를 11.0으로 고정하는 것이고, 슬립캐스팅하여 1400$^{\circ}$C에서 2시간 소결하였다. 소결체는 98% 이상의 상대밀도를 나타내었으며, 표면 미세구조에서뿐만 아니라 단면의 깊이 방향에서도 Y원소의 분포가 균일하였다.

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판의 충격위치 추정을 위한 시간반전 램파의 공간모임성능 규명 (Investigating the Spatial Focusing Performance of Time Reversal Lamb waves for Impact Localization on a Plate)

  • 박현우
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.418-429
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    • 2011
  • Researches using time reversal acoustics (TRA) for impact localization have been paid attention to recently. Dispersion characteristics of Lamb waves, which restrict the utility of classical nondestructive evaluation based on time-of-flight information, can be compensated through the application of TRA to Lamb waves on a plate. This study investigates the spatial focusing performance of time reversal Lamb waves on a plate using finite element analysis. In particular, the virtual sensor effect caused by multiple wave reflections at the boundaries of the plate is shown to enable the spatial focusing of Lamb waves though a very small number of surface-bonded piezoelectric (PZT) sensors are available. The time window size of forward response signals, are normalized with respect to the number of virtual active sensors. Then their effects on the spatial focusing performance of Lamb waves are investigated.

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근역특성이 고려된 수심적분모형을 이용한 표층온배수모의 (Surface Heat Water Simulation Using Depth-Integrated Model Incorporating Near Field Characteristics)

  • 서승원;김덕호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.18-27
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    • 1996
  • 표층으로 방류되는 온배수의 거동을 효율적으로 해석하기 위하여 실시된 본 연구에서는 근역의 특성을 전문가 기법이 응용된 CORMIX3로부터 주변수 유동장의 변화를 고려하여 노출하였고, 이 결과를 원역모형인 2차원의 유한요소모형에 patch형태로 격자체계상에 위치시킨 후 Gaussian puff 개념을 도입하여 해석하였다. 실제의 임해발전소를 대상으로 하여 4회에 걸쳐 관측된 현장자료를 분석하여 연직 및 수평적인 표층온수의 방출특성을 면밀히 살펴보았고, 본 연구에서 제시한 방법을 적용하여 측정치와 비교한 결과 근역에서 뿐만 아니라 원역에서도 본 방법에 의하여 계산된 결과가 관측치와 거의 일치되는 매우 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다. 배출 인근의 근역을 l0m내외로 이산화한 유한요소모형과 근역특성이 결합되어 초기 제모멘텀과 주변 유동장에 의하여 매우 불규칙한 온배수의 분포특성이 전역에 걸쳐 해석됨으로써 본 연구에서 제시한 방법이 온배수확산 거동해석에 경제적으로 적용되어 질 수 있다.

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송전선로용 고전압 절연체의 최적 형상에 대한 유한요소 해석 (Finite Element Analysis for the Optimal Shape of the High Voltage Insulator for Power Transmission Lines)

  • 김태용;산얄 심피;라벨로 마데우스;이준신
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권1호
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    • pp.66-71
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    • 2022
  • The insulator used for the transmission line is a device that is bonded with a cap, pin, ceramic, and cement to withstand insulation capacity and mechanical load. The insulator design can help to reduce the dispersion of the electric field; thus, the optimization of today's design, especially as demanded power grows, is critical. The designs of four manufacturers were used to perform a comparative analysis. Under dry circumstances of the new product, an electric field distribution study was done with no pollutants attached. Manufacturer D's design has the best voltage uniformity of 24.33% and the arc length of 500 mm or more. Manufacturer C's design has an equalizing voltage of more than 2% higher than that of other manufacturers. The importance of the design of the insulator and the number of connections according to the installation conditions is very efficient for transmission lines that will increase in the future.