• 대한금속재료학회지
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• 제46권9호
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• pp.545-553
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• 2008

Dynamic deformation behavior of ultra-fine-grained pure coppers fabricated by equal channel angular pressing (ECAP) was investigated in this study. Dynamic torsional tests were conducted on four copper specimens using a torsional Kolsky bar, and then the test data were analyzed by their microstructures and tensile properties. The 1-pass ECAP'ed specimen consisted of fine dislocation cell structures elongated along the ECAP direction, which were changed to very fine, equiaxed subgrains of 300~400 nm in size as the pass number increased. The dynamic torsional test results indicated that maximum shear stress increased with increasing ECAP pass number. Adiabatic shear bands were not found at the gage center of the dynamically deformed torsional specimen of the 1- or 4-pass ECAP'ed specimen, while some weak bands were observed in the 8-pass ECAP'ed specimen. These findings suggested that the grain refinement according to the ECAP was very effective in strengthening of pure coppers, and that ECAP'ed coppers could be used without serious reduction in fracture resistance under dynamic torsional loading as adiabatic shear bands were hardly formed.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권8호
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• pp.477-481
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• 2008

The secondary hardening and fracture behavior in P/M high speed steels bearing V content of 9 to 10 wt% have been investigated in terms of austenitizing temperature and precipitation behavior. Austenitizing was conducted at 1,100 and $1,175^{\circ}C$ of relatively low and high temperatures. Coarse primary carbides retained after austenitization were mainly V-rich MC type. They give a significant influence on hardeness and toughness, as well as wear resistance. Tempering was performed in the range of $500{\sim}600^{\circ}C$. The peak hardness resulting from the precipitation of the fine MC secondary carbides was observed near 520, irrespective of austenitizing temperature. Aging acceleration(or deceleration) did not occur with increasing austenitizing temperature because it mainly influences contents of V and C of matrix through the dissloution of coarse primary MC containing lots of V and C. The precipitation of secondary MC carbides, which also contain V and C, did not change the aging kinetics itself. In the 10V alloy containing much higher C content, the impact toughness was lower than 9V alloy, because of the larger amount of primary carbide and high hardness.

• 한국분말재료학회지
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• 제29권5호
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• pp.424-431
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• 2022

3Y-TZP ceramics obtained by doping 3 mol.% of Y₂O₃ to ZrO₂ to stabilize the phase transition are widely used in the engineering ceramic industry due to their excellent mechanical properties such as high strength, fracture toughness, and wear resistance. An additional increase in mechanical properties is possible by manufacturing a composite in which a high-hardness material such as oxide or carbide is added to the 3Y-TZP matrix. In this study, composite powder was prepared by dispersing a designated percentage of WC in the 3Y-TZP matrix, and the results were compared after manufacturing the composite using the different processes of spark plasma sintering and HP. The difference between the densification behavior and porosity with the process mechanism was investigated. The correlation between the process conditions and phase formation was examined based on the crystalline phase formation behavior. Changes to the microstructure according to the process conditions were compared using field-emission scanning electron microscopy. The toughness-strengthening mechanism of the composite with densification and phase formation was also investigated.

• 한국분말재료학회지
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• 제16권2호
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• pp.138-145
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• 2009

FIB와 나노메니퓰레이터를 이용한 다양한 nano manufacturing을 통해 단일 나노선 소자제작 및 평가가 가능하였으며 또한 나노물질 자체의 전기적, 기계적 특성 평가를 수행할 수 있었다. 나노메니퓰레이터를 나노선에 직접 접촉시켜 전기적 특성을 평가하는 기술은 STA 등과 함께 사용될 때 높은 신뢰도를 갖는 신호를 얻을 수 있었다. 특히, 이를 이용한 나노 소재 특성 평가기술은 소자제작 시간을 단축시킬 수 있고 패턴닝으로부터 화학적 오염을 줄일 수 있는 장점을 갖고 있었다. 또한 FIB와 나노메니퓰레이터를 적절히 이용하면 나노인장시험기로서 활용이 가능하였으며 나노선의 기계적 특성을 본격적으로 평가할 수 있었다. 본 연구의 나노인장시험으로부터 얻은 인장실험 및 TEM분석으로부터 Au 및 Pd 나노선의 인장 및 파괴거동을 직접적으로 관찰할 수 있었다. Au 나노선은 인장초기에 {111}<112> 쌍정이 생성되고 나노선의 직경이 감소하다가 더 이상 인장응력을 수용할 수 없게되면 <110> 축으로부터 <002> 방향으로 재배열하는 방식으로 네킹이 형성되며 최종적으로 결정축 재배열 이후에는 슬립에 의한 파괴가 진행된다. Pd 나노선의 경우에는 Au와는 전혀 다른 파괴거동을 보였다. 먼저 네킹없이 <002> 축으로의 재배열 현상이 관찰되며 이후 cross-slip에 의한 변형을 하였다. 두 나노선 모두 인장 응력이 가해지면 네킹 부분을 중심으로 한 부분에서만 변형이 일어나며 다른 부분에서는 아무런 변형을 찾아 볼 수 없었다.

• 폴리머
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• 제31권5호
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• pp.399-403
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• 2007

폴리카보네이트/폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(PC/PBT) 블렌드에 대해 용융혼합 과정에서 에스테르 교환반응 거동을 조사하였고, PC/PBT 혼합비에 따른 유변학적 특성, 파괴거동 및 파단면 모폴로지를 조사하였다. FT-IR 및 $^1H-NMR$ 분석을 통해 용융혼합 중에 PC와 PBT간 에스테르화 반응이 일어남을 확인하였다. PC 함량이 증가할수록 용융지수(MI)는 감소하여 PC의 높은 흐름저항성을 확인하였다. 또한 PC 함량이 증가할수록 저장 및 손실 탄성률은 증가하였고, Cole-Cole 도시로부터 PC/PBT 블렌드의 경우 혼합비에 관계없이 유변학적 상용성은 나타내지 않은 것으로 나타났다. 인장강도는 PC 함량이 증가함에 따라 선형적인 증가를 나타내었다. 충격강도의 경우 PC 함량이 증가함에 따라 증가하였는데, 약 $30{\sim}40wt%$ 범위에서 가장 급격한 증가폭을 나타내었고, 50 wt% 이상의 범위에서는 거의 일정한 값을 나타내었다. 충격 파단면을 관찰한 결과 약 40 wt% 이상의 범위에서부터 충격방향으로 거친 파괴 릿지(ridge)가 형성되어서 높은 충격강도를 나타낸 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제32권3호
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• pp.148-157
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• 2019

본 연구에서는 탄소섬유, 탄화규소섬유 그리고 하이브리드섬유를 강화재로 하여 TGCVI와 PIP 혼합 공정으로 $C_f/SiC$, $SiC_f/SiC$, $C_f-SiC_f/SiC$의 세라믹복합재를 제조하였다. 열충격싸이클시험, 3점 굴곡시험과 Oxy-Acetylene 토취 시험후에 그들의 기계적물성, 산화저항성과 내삭마성을 평가하였다. $C_f/SiC$복합재는 온도 증가에 따라서 기계적물성의 감소와 준 연성의 파단모드, 그리고 높은 삭마량을 보였다. $SiC_f/SiC$복합재는 $C_f/SiC$ 복합재에 비하여 강한 기계적물성, 낮은 삭마량을 그리고 취성의 파단모드를 나타냈다. 한편 하이브리드 복합재는 가장 우수한 기계적물성과 $SiC_f/SiC$보다는 연성의 파단모드 그리고 $C_f/SiC$ 보다 낮은 삭마량의 결과를 나타냈다. Oxy-Acetylene 토취 시험 중에 SiC매트릭스는 산화되어 $SiO_2$층을 형성하였으며, 특히 이 층은 $C_f-SiC_f/SiC$와 $SiC_f/SiC$ 복합재에서 섬유의 추가적인 삭마를 막는 역할을 하는 것으로 나타났다. 결론적으로 낮은 기공율을 갖는 하이브리드 복합재를 제조한다면, $C_f/SiC$의 산화로 인한 기계적물성의 감소와 $SiC_f/SiC$ 복합재의 취성 파단모드의 개선으로 고온 산화분위기에서 고온열구조재로의 적용이 높을 것으로 기대한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권6호
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• pp.294-298
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• 2015

일본 국토교토성이 책정한 <도로교 장수명화 수선계획사업>에 의하면, 주요 지역에 건설된 RC 상판의 심각한 손상 원인은 대형차량의 주행하중에 의한 피로열화와 재료의 경년열화 등으로 보고되어지고 있다. 따라서 이에 대한 대책으로 탄소섬유 시트를 이용한 하부 접착 보강공법이 많이 소개되어지고 있으나, 최근에는 CFS와 동등한 재료특성치를 보유하며, 시공성이 뛰어난 탄소섬유 스트랜드 시트가 새로운 보강재료로써 관심이 증폭되어지고 있다. 그러나 이러한 CFSS의 윤하중 피로실험을 통한 내피로성 평가는 현재 일부 연구기관에서만 그 성과가 보고되어지고 있는 실정이며, 국내에서는 아직까지 연구성과에 관한 보고 등이 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 RC 상판의 하부에 CFS를 전면접착 보강한 실험체와 CFSS를 격자형으로 보강한 실험체를 제작하여, 윤하중 피로실험을 실시하고 내피로성을 평가하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권1호
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• pp.57-63
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• 2012

$Al_2TiO_5$에 LAS(${\beta}$-spodumene)와 $Fe_2O_3$를 첨가하여 고상법으로 세라믹 소결체를 제조하였다. $Al_2TiO_5$에 첨가된 LAS는 액상을 형성하고, $Fe_2O_3$는 입자 성장을 억제시켜 소결체를 치밀화하였다. 첨가제의 양을 변화시켜 소결특성, 기계적 특성 및 열충격 특성에 대하여 조사하였다. $Fe_2O_3$가 20 wt% 첨가된 LAS를 $Al_2TiO_5$에 20 wt% 첨가하였을 때, 꺽임 강도는 120 MPa 이상이었고, 열충격에 대한 저항성은 $1200^{\circ}C$ 이상으로 우수함을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.69-78
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• 2022

지오튜브 공법은 해안지역 해안선 침식방지와 준설토 매립 호안사면의 뒤채움 필터석 대체용으로도 널리 활용되고 있다. 본 연구는 지오텍스타일에 의해 보강되어 제작된 공시체를 현장 상태를 고려하여 등방 구속압력 10kPa, 50kPa, 100kPa 이하로 최소화하여 연직응력 재하 시 변형 거동을 파악하였다. 시험결과 공시체의 연직 변형율 7%까지는 구속압(≤100kPa)에 관계없이 지오텍스타일 조직의 이완에 따른 인장력이 발휘되는 초기 Strain Hardening 영향으로 응력-변위 거동은 동일하였다. 변형율 7%이상부터는 구속압력이 작은 공시체는 재하 시 변형이 커서 보강 지오텍스타일의 인장 저항력을 증가시키므로 Strain Hardening에 의해 파괴 시 축차응력은 상대적으로 증가하였다. 파괴 후는 급격하게 Strain Softening에 의해 취성파괴형태를 나타내면서 저하되었다. 이는 일반적인 삼축압축시험에서 셀 압이 증가되면서 전단응력도 크게 증가되는 현상과 다르다. 지오텍스타일 등방구속시험에서는 지오텍스타일의 인장변위가 일차적으로 영향을 받기 때문에 탄성계수를 급격하게 증가시키는 탄성 거동을 나타내고 있다.

• 한국주조공학회지
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• 제36권3호
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• pp.81-87
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• 2016

In this study, the effect of scrap ratio on the mechanical properties of Zr alloys was studied. Oxygen content in the ingot cake increased rapidly with increasing fraction of scrap, which can be attributed to the surface oxide of scrap including small pieces of turning, chips, etc. Iron content did not increase much with the increasing addition of scrap, suggesting scrap materials was well reserved in the iron-free container. As-cast structure of Zr alloy with the scrap:sponge ratio displayed plate/or needle ${\alpha}$ phase and no appreciable change of the cast structure was observed with change of scrap fraction. The strength increases with increasing fraction of scrap, which can be attributed to the increase of oxygen content. The ductility decreased slightly with increase of scrap fraction. Dislocation-oxygen interaction is known to increase the strength at the expense of ductility. Ingot cake with intentionally added $Fe_2O_3$ exhibited the drastic decrease of the formability, even exhibited the brittle fracture behavior during rolling. The oxidation resistance, however, increased with the increase of scrap fraction because of high oxygen content, which may prevent more penetration and diffusion of oxygen into matrix.