We investigated the change of mechanical properties for TiNi shape memory alloy by heat treatment. 6061Al matrix composites with TiNi shape memory alloy as reinforcement were fabricated by vacuum casting. TiNi alloy has the maximum tensile strength at 673K treated and there is no change of tensile strength and hardness at 448K treated. The composites, prepared by vacuum casting, showed good interface bonding by vacuum casting. It was about 3$\mu\textrm{m}$ of thickness of the diffusion layer. Tensile strength of the composite was in higher than that of 6061Al alloy as increased value of about 70MPa at room temperature and about 110MPa at 363K. We thought that the increase of the tensile strength at 363K was due to reverse transformation of the TiNi shape memory alloy.
This study aimed to investigate the engineering properties and mechanical behaviors of polymer-fibers treated sand. Para rubber (PR), natural fiber (NF), and geosynthetic fiber (GF) were used to reinforce poorly graded sand. A series of unconfined compressive and splitting tensile strength tests were performed to analyze the engineering behaviors and strength enhancement mechanism. The experiment results indicated that the PR-fibers mixture could firmly enhance the strength properties of sand. The stress-strain characteristics and failure patterns have been changed due to the increase of PR and fibers content. The presence of PR and fibers strengthened the sand and enhanced the stiffness and ductility behavior of the mixture. The stiffness of reinforced sand reaches an optimum state when both NF and GF are 0.5%, while the optimum PR contents are 20% and 22.5% for the mixture with NF and GF, respectively. An addition of PR and fiber into sand contributed to increasing interlocking zone and bonding of PR-sand interfacial.
Hao-Jie Zhang;Xue-qin Tian;Xiao-Yu Ding;Hui-Yun Zheng;Lai-Ma Luo;Yu-Cheng Wu;Jian-Hua Yao
Nuclear Engineering and Technology
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제56권6호
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pp.2367-2374
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2024
In this paper, based on the need for high-strength connections between all-tungsten-oriented plasma materials and thermal sinking materials of copper and its alloys in nuclear fusion devices, a study on the effect of tungsten surface laser micro structuring on the interfacial bonding properties of W/Cu joints was carried out. In the experiment, the connectors were prepared by vacuum fusion infiltration technology, and the effects of microgroove structure on the mechanical and thermal conductivity of W/Cu connectors were investigated under different parameters (including microgroove pitch, microgroove depth, and microgroove taper). The maximum shear strength is 126.0 MPa when the pitch is 0.15 mm and the depth is 34 ㎛. In addition, the negative taper structure, i.e., the width of the entrance of the microstructure is smaller than the width of the interior of the microstructure, is also investigated. The shear tests show that there is an approximately linear relationship between the shear strength of W/Cu and taper. Compared with the positive taper, the shear strength of the samples with the same morphological density and depth of the tungsten surface is significantly higher.
본 연구에서는 3점 굽힘 실험과 코어의 실제 형상을 모델링한 유한요소 시뮬레이션을 병행하여 외피층의 항복, 층간분리 코어의 전단 및 국부적 좌굴과 같은 다양한 파손모드를 고려한 하니컴 샌드위치 복합재료의 강도 특성과 변형거동을 검토하였다. 외피층과 하니컴 코어층 사이를 완전 접착한 시험편과 부분 층간분리 시험편을 대상으로 하니컴 코어의 셀 크기와 외피층 두께를 변화시켜 시험편의 굽힘 강성, 굽힘 강도. 굽힘 응력, 변형 및 파손 거동을 해석하였다. 결론적으로 하니컴 코어의 셀 크기와 외피층의 두께가 하니컴 샌드위치 복합재료의 굽힘 강성과 강도, 변형/파괴 거동에 주된 영향을 미쳤으며 코어의 셀 크기가 크고 외피층의 두께가 얇은 경우 굽힘 강도는 $30\~68\%$ 정도까지 저하됨을 알 수 있었다.
스크린 프린팅된 Ag 박막과 에폭시 수지로 코팅된 폴리이미드 사이의 계면접착력을 $180^{\circ}$ 필 테스트를 통해 정량적으로 구하였다. 스크린 프린팅된 Ag 박막과 에폭시 수지 코팅된 폴리이미드 사이 필 강도는 $164.0{\pm}24.4J/m^2$이었다. 오븐에서 $120^{\circ}C$ 조건에서 24시간 동안 열처리 한 Ag/폴리이미드의 필 강도는 $220.8{\pm}19.2J/m^2$로 증가하였고, $85^{\circ}C/85%$ 상대습도 조건에서 120시간 동안 유지한 Ag/폴리이미드의 필 강도는 $84.1{\pm}50.8J/m^2$로 감소하였다. 전계방출형 주사전자현미경과 XPS를 통해 박리된 시편 표면을 분석한 결과, 열처리 및 고온/다습조건처리 시 스크린 프린팅 Ag 박막과 에폭시 수지 코팅층 사이의 계면접착력은 에폭시 수지와 수분 사이의 가수분해 결합 반응으로 인해 계면접착력 증가 및 감소하는 경향과 밀접한 연관성이 있는 것으로 판단된다.
본 연구의 목적은 최근 술식을 간소화 시켜 개발된 여러 가지 자가 부식 프라이머를 이용하여 유치에서의 상아질과 레진 간의 결합력을 측정하고, 그 결합의 양상을 주사 전자 현미경을 이용해 분석하기 위함이었다. 실험 재료로는 자가-부식 프라이머를 이용한 새로운 결합제인 Mac-bond $II^{(R)}$(Tokuso Co. Japan.)와 Clearfil Liner-bond $II^{(R)}$(Curaray Co. Japan.)가 각각 I군과 II군으로 사용되었고, 대조군으로 사용된 III군에 Scotchbond Multipurpose System(3M Co. U.S.A)이 사용되었다. 치관이 건전한 유구치 45개를 근원심으로 절단하여 레진에 매몰하고 상아질을 노출시켰다. 90개의 시편을 30개씩 3개의 군으로 나누고, 상아질 표면을 3가지 상아질 결합제를 이용하여 각 제조자의 지침에 따라 처리하여 실험 시편을 제작하였다. 각 군당 20개의 시편은 전단 강도를 측정한 후 그 파절면을 실체 현미경 하에서 관찰하였고, 각 군당 10개의 시편은 주사전자 현미경관찰을 위해 사용하였다. 전단강도 측정결과 III군, I군, II군의 순서로 높은 강도를 보였으며, III군과 II군, I군과 II군 사이에서 유의차를 보였으나(p<0.05), I군과 III군과의 사이에서는 유의차를 보이지 않았다(p>0.05). 실체 현미경 관찰 결과에서는 I군에서는 60%의 상아질내 파절과 40%의 계면 파절 양상을 보였고, II군에서는 20%의 상아질내 파절과 80%의 계면 파절 양상을 나타냈으며, III군의 경우 75%의 상아질내 파절과 25%의 계면 파절 양상을 나타내었다. 주사전자현미경 관찰 결과, 모든 군에서 $100-200{\mu}m$정도의 긴 resin tag양상을 보였으며, I군에서는 거의 균일한 긴 resin tag의 양상을 보인것에 반해 II군에서는 부분적으로 짧은 resin tag의 양상을 나타냈으며, III군의 경우 긴 resin tag뿐만 아니라 특징적인 측방 분지의 양상을 나타냈다.
본 연구에서는 전류밀도 변화에 따른 탄소섬유의 양극산화 처리가 탄소섬유 표면과 탄소섬유 강화 복합재료의 기계적 계면결합력에 미치는 영향을 고찰하였다. 양극산화 처리된 탄소섬유 표면 특성은 원자간력 현미경(Atomic force microscope, AFM)과 전계방사형 주사전자현미경(Field emission-scanning electron microscope, FE-SEM), 적외선 분광법(Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR) 및 X선 광전자 분광법(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)으로 분석하였으며, Short beam 전단시험을 통해 표면처리에 따른 탄소섬유 강화 복합재료의 계면 전단강도를 측정하였다. 실험 결과 전류밀도가 증가함에 따라 탄소섬유 표면의 거칠기와 산소관능기의 함량의 증가와, 탄소섬유 강화 복합재료의 층간전단강도(Interlaminar shear strength, ILSS)의 향상 및 페놀릭 하이드록실 그룹과의 비례관계를 확인하였다. CF-2.0 시편의 층간전단강도는 87.9 MPa로 CF-AS 시편에 비해 약 4% 증가하였는데, 이러한 결과는 양극산화 처리가 산소관능기와 탄소섬유 표면 거칠기의 증가를 유도하여 탄소섬유와 수지의 계면 결합력이 증가된 것으로 판단된다. 그중 층간전단강도와 비례관계인 페놀릭 하이드록실 그룹은 탄소섬유 강화 복합재료의 계면결합력을 향상시키는 중요한 요소라 판단된다.
The purpose of this study was to estimate the changes of tensile bond strength according to the difference in lining materials and lining area. Seventy non-carious extracted human molars were used in the present study, and they were randomly assigned into 2 experimental groups according to the difference in lining materials. Each experimental group was subdivided into 3 groups according to the difference in lining area. Circular cavities were prepared on the dentin surface to a diameter of 1.5mm, 2.0mm, 2.5mm and the prepared cavities were filled with Fuji II LC( Glass Ionomer Cement : GIC) or Dycal. Dentin specimens without circular cavity were used as control group. The primer and bonding agent of All-Bond 2 and composite resin (Z-100, 3M Dental Products, U. S. A.) were applied to the exposed dentin surface with or without lining. Tensile bond strengths for the experimental specimens were then measured. To examine the interface between dentin and liner & between liner and composite resin, two specimens from each group were fabricated and observed under the SEM. The results were as follows. 1. Tensile bond strength for the specimens lined with GIC was higher than that for specimens lined with Dycal. However, there was no significant difference between two groups(p>0.05). 2. Tensile bond strength for the specimens lined with GIC in a diameter of 1.5mm(GIC-1.5mm lining group) was statistically higher than that for the GIC-2.0mm lining group and GIC-2.5mm lining group(p<0.05). 3. Tensile bond strength for the specimens lined with Dycal in a diameter of 2.5mm (Dycal-2.5mm lining group)was statistically lower than that for Dycal-1.5mm lining group and Dycal-2.0mm lining group(p<0.05). 4. It was possible to observe the good adhesion of the resin composite to the GIC and the presence of a fissure between GIC and dentin all along the interface. Interfacial gaps of 7.2-$72.2{\mu}m$ between GIC and dentin were observed. The interfacial gap between GIC and dentin at the cavity base was greater. However, the gap was gradually decreased toward the occlusal portion. 5. It was possible to observe the poor adhesion of the resin composite to the Dycal. The detachment of Dycal was occurred all along the composite resin-Dycal interface, and the gaps of 2.0-$30.1{\mu}m$ were formed. In all the specimens, polymerization shrinkage of resin composite caused the detachment of Dycal from the body of Dycal. At a Dycal-dentin interface. it was possible to observe the good adhesion. but poor adhesion with interfacial gap of 2.9-$26.8{\mu}m$ was observed partially.
선박의 평형수처리장치 전해조 내부 용액은 해수를 전기분해 시 DSA(Dimension Stable Anode) 전극에서 생성되는 수산화물로 인하여 높은 알칼리성 분위기를 생성한다. 본 연구에서는 기존 평형수처리장치 배관에 사용되어지는 PE 코팅 강관 배관의 취약성을 대체 가능한 복합재료로써 4가지 소재를 선정하였으며, 이들 BRE(Basalt fiber reinforced epoxy), BRP(Basalt fiber reinforced unsaturated polyester), GRE(Glass fiber reinforced epoxy), GRP(Glass fiber reinforced unsaturated polyester)를 강 알칼리성 NaOH 용액에 720시간 침지 후 마찰 및 마모 시험을 통하여 재료 마찰 깊이에 따른 마찰계수와 섬유와 수지 간 계면 결합 거동을 분석하였다. 그 결과, 수지와 섬유 간의 게면 분리 현상에 대한 메커니즘을 도출하였다. 또한, 불포화폴리에스테르와 같이 상대적으로 낮은 계면 결합력의 갖는 소재의 경우, 알칼리성 용액에 침지 시간이 길어질수록 표면에서부터 시작된 열화가 내부로 급격하게 확산되어 마찰 계수의 감소로 이어지는 경향을 나타냈다.
보수 보강재는 강도, 안정성, 내구성, 모재와의 부착력 등 많은 특성이 필요하며, 최근 변형경화형 시멘트 복합체(strain-hardening cement-based composite, SHCC)가 기존의 재료를 대체할 수 있는 성능으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 팽창형 SHCC는 팽창재를 이용하여 수축이 발생하는 SHCC의 단점을 보완하여 성능을 개선시킨 복합체로 이를 이용해 보강재의 성능을 만족시키면서 동시에 강도 증진 효과를 가져올 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 이 연구에서는 SHCC 보강재의 강도, 팽창재 대체 여부 및 보강 두께를 변수로 하여 휨 성능을 평가하였으며, 실제 보강에 적용 시 기초 자료로 활용하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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