International Journal of Ocean Engineering and Technology Speciallssue:Selected Papers
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제3권1호
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pp.35-39
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2000
The present study dealt with the relationships among the interfacial shear strength, the thickness of interfacial reaction layer and the impact value of $Nb/MoSi_2$ laminate composites. In addition, the tensile test was conducted to evaluate the fracture strain of $Nb/MoSi_2$ laminate composites. To change the thickness of the reaction layer, $Nb/MoSi_2$ laminate composites alternating sintered MoSi2 layers and Nb foils were fabricated as the parameter of hot press temperature. It has been found that the growth of the reaction layer increases the interfacial shear strength and decreases the impact value by localizing a plastic deformation of Nb foil. There also exist appropriate shear strength and the thickness of the reaction layer, which are capable of maximizing the fracture energy of $Nb/MoSi_2$.
The impact value, the interfacial shear strength, the tensile strength and the fracture strain of Nb/MoSi$_2$laminate composites, which were associated with the interfacial reaction layer, have been investigated. Three types of Nb/MoSi$_2$ laminate composites alternating sintered MoSi$_2$ layers and Nb foils were fabricated as the parameter of hot press temperature. The thickness of interfacial reaction layer of Nb/MoSi$_2$ laminate composites increased with increasing the fabrication temperature. The growth of interfacial reaction layer increased the interfacial shear strength and led to the decrease of impact value in Nb/MoSi$_2$ laminate composites. It was also found that in order to maximize the fracture energy of Nb/MoSi$_2$ laminate composites, interfacial shear strength and the thickness of interfacial reaction layer must be secured appropriately.
3-ply Mg/Al/STS clad-metal was fabricated by the roll bonding process. An interfacial reaction layer was formed at the Mg/Al interface at and above $300^{\circ}C$ whereas no interfacial reaction layer was observed up to $400^{\circ}C$. The effect of the interfacial reaction layer on the mechanical and fracture properties in clad metals after heat treatments were investigated The chemical compositions were analyzed at the Mg/Al interface by an Energy dispersive X-ray analysis (EDX). A tension test was performed to examine the interfacial cracking properties. The Mg layer fractured first, causing a sudden drop of the stress and Al/STS layer continued to deform until the final fracture. Periodic cracks and crack propagation was observed at the reaction layer between Mg and Al.
The microstructures and mechanical properties of roll-bonded STS439/Al1050/STS304 clad materials were investigated after an annealing process at various temperatures. Interfacial layer was developed at the STS439/Al1050 and Al1050/STS304 interfaces at $550^{\circ}C$. STS439/Al1050/STS304 clad metals fractured suddenly in a single step and the fracture decreased with increasing annealing temperatures at $450^{\circ}C$. After annealing at $550^{\circ}C$, samples fractured in three steps with each layer fracturing independently. Interfacial layers formed at $550^{\circ}C$ with a high Vickers microhardness were found to be brittle. During tensile testing, periodic parallel cracks were observed at the interfacial reaction layer. Observed micro-void between Al1050 and the interfacial layer was found to weaken the Al1050/reaction layer interface, leading to the total separation between Al1050 and the reaction layer.
The experiment of hot dip interaction tests was carried out in order to study the formation behavior of interfacial reaction layer between as-received STD61 hot work tool steel and a commercial pure aluminum melt, Al-xwt.%Fe(x=0.2, 0.5, 0.8 and 1.1) alloys melt and Al-xwt.%Si(x=1.0, 4.0, 7.0 and 10.0) alloys melt, respectively. The results show that the reaction layer, over 300 ${\mu}m$ in thickness, is easily formed by the dissolution of silicon from as-received tool steel. When the iron content in the aluminum alloy is higher than 1.1 wt.%, the thickness of reaction layer decreases below 180 ${\mu}m$ by preventing iron dissolution from the tool steel. The silicon dissolved from tool steel acts as a strong promoter on the formation of reaction layer, but the alloyed silicon in molten aluminum alloys acts as an inhibitor on the formation of reaction layer.
Recently, dye-sensitized solar cell (DSSC) attracts great attention as a promising alternative to conventional silicon solar cells. One of the key components for the DSSC would be the nanocrystalline TiO2 electrode, and the control of interface between TiO2 and TCO is a highly important issue in improving the photovoltaic conversion efficiency. In this work, we applied various interfacial layers, and analyzed their effect in enhancing photovoltaic properties. In overall, introduction of interfacial layers increased both the Voc and Jsc, since the back-reaction of electrons from TCO to electrolyte could be blocked. First, several metal oxides with different band gaps and positions were employed as interfacial layer. SnO2, TiO2, and ZrO2 nanoparticles in the size of 3-5 nm have been synthesized. Among them, the interfacial layer of SnO2, which has lower flat-band potential than that of TiO2, exhibited the best performance in increasing the photovoltaic efficiency of DSSC. Second, long-range ordered cubic mesoporous TiO2 films, prepared by using triblock copolymer-templated sol-gel method via evaporation-induced self-assembly (EISA) process, were utilized as an interfacial layer. Mesoporous TiO2 films seem to be one of the best interfacial layers, due to their additional effect, improving the adhesion to TCO and showing an anti-reflective effect. Third, we handled the issues related to the optimum thickness of interfacial layers. It was also found that in fabricating DSSC at low temperature, the role of interfacial layer turned out to be a lot more important. The self-assembled interfacial layer fabricated at room temperature leads to the efficient transport of photo-injected electrons from TiO2 to TCO, as well as blocking the back-reaction from TCO to I3-. As a result, fill factor (FF) was remarkably increased, as well as increase in Voc and Jsc.
In order to apply a complex multilayer chip LC filter, this study has estimated the interfacial reaction and coupling properties of dielectric materials $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$ and Ni-Zn-Cu ferrite materials through low-temperature co-sintering (LTCS). PFN powders were fabricated using double calcinated at $700^{\circ}C$ and then $850^{\circ}C$. While the perovskite phase rate was found to be 91 %, after heat treatment at $900^{\circ}C$ for 6h, the perovskite phase rate and density exhibited a value of 100 % and 7.46$g/cm^3$, respectively. The PFN/Ni-Zn-Cu ferrite, PFN/CUO (or $Pb_2Fe_2O_5$) and ferrite/CuO (or $Pb_2Fe_2O_5$) were mechanically coupled through interfacial reactions after the specimen was co-sintered at $900^{\circ}C$ for 6 h. No intermediate layer exists for the mutual coupling reaction. This result indicates the possibility of low-temperature co-sintering without any interfacial reaction layer for a multilayer chip LC filter.
본 연구에서는 $430^{\circ}C$에서 Bi-10Cu-20Sb-0.3Ni 조성의 솔더 합금과 Cu간의 리플로루 솔더링 시 생성되는 계면 반응층을 분석하였고, 솔더링 시간에 따른 계면 반응층의 성장 속도를 측정하였다. 리플로우 솔더링 후 Bi-10Cu-20Sb-0.3Ni/Cu의 계면 반응층을 분석한 결과, $(Cu,Ni)_2Sb$ 및 $Cu_4Sb$ 금속간 화합물층, 그리고 Bi 조성과 $Cu_4Sb$ 상이 주기적으로 존재하는 아지랑이 형상층이 연속적으로 생성되었다. 또한 120 s까지의 솔더링 시간 영역에서는 계면 반응층의 총 두께가 솔더링 시간에 대해 직선적으로 증가하는 경향이 관찰되었다. 합금원소로 첨가된 Ni은 가장 두꺼운 $Cu_4Sb$ 반응층의 형성에 참여하지 않아 계면 금속간 화합물의 성장 속도를 억제시키는 작용을 나타내지 못했다.
Generally, a hydraulic cylinder block which is one of a vehicle parts that plays Important role in excavator power transmission, has copper alloy separation phenomenon by sliding motion between metals in high pressure condition. In this paper, to solve this problem, the interfacial reaction layer of Fe-Cu With SCM440 and copper alloy is studied through the melting method. As the result of this study, it is found that the interfacial reaction layer of $1{\mu}m$ created in the interface of Fe-Cu which has very strong physical bonding. It has been also confirmed that the melting method can improve life of the hydraulic cylinder block.
[ $Nb/MoSi_2-ZrO_2$ ] laminate composites have been successfully fabricated by alternately stacking $MoSi_2-ZrO_2$ powder layer and Nb sheet, followed by hot pressing in a graphite mould. The fabricating parameters were selected as hot press temperatures. The instrumented Charpy impact test was carried out at the room temperature in order to investigate the relationship between impact properties and fabricating temperatures. The interfacial shear strength between $MoSi_2-ZrO_2$ and Nb, which is associated with the fabricating temperature and the growth of interfacial reaction layer, is also discussed. The plastic deformation of Nb sheet and the interfacial delamination were macroscopically observed. The $Nb/MoSi_2-ZrO_2$ laminate composites had the maximum impact value when fabricated at 1623K, accompanying the increase of fracture displacement and crack propagation energy. The interfacial shear strength of $Nb/MoSi_2-ZrO_2$ laminate composites increased with the growth of interfacial reaction layer, which resulted from the increase of fabricating temperature. there is an appropriate interfacial shear strength for the enhancement of impact value of $Nb/MoSi_2-ZrO_2$ laminate composites. A large increase of interfacial shear strength restrains the plastic deformation of Nb sheet.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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