The vacuum die casting is a promising candidate of the stamping process for fabrication of fuel cell bipolar plate due to its advantages, such as precision casting, mass production and short production time. This study proposes vacuum die casting process to fabricate bipolar plates in fuel cell. Bipolar plates were fabricated under various injection conditions such as molten metal temperature and injection velocity. Also, according to injection velocity conditions, simulation results of MAGMA soft were compared to the experimental results. In case of melt temperature $650^{\circ}C$, misrun occurred. When the melt temperature was $730^{\circ}C$, mechanical properties were low due to dendrite microstructure. Injection velocity has to set at more than 2.0 m/s to fabricate the sound sample. When melt temperature, injection velocity (Fast shot), and vacuum pressure are $700^{\circ}C$, 2.5 m/s and 30 kPa respectively, sample had good formability and few casting defects. Simulation results are mostly in agreement with experimental results.
The measurement of physicochemical properties and chemical composition of SSA(sewage sludge ash) has been carried out and the preparation of lightweight material has also been performed using SSA for reuse as building or construction materials. For this aim, lightweight material has been prepared by forming the mixture of SSA, lightweight filler and inorganic binder followed by calcination at elevated temperature and characterized in terms of density and compressive strength. The pH of fly ash was found to be slightly alkaline, pH 8.69, due to the addition of caustic soda in order to neutralize the acidic gas while the pH of bottom ash was 6.48 Heavy metal leachability based on the standard leach test was also found to be below the detection limit for Cd, Cu, Pb, As and Cr of SSA. As far as the compressive strength of lightweight material was concerned, the compressive strength of lightweight material using fly ash was higher than that of lightweight material using bottom ash.
In preparative anti-corrosive coating experiments, polyaniline was obtained by reacting an oxidizing agent with the monomer aniline. Further, the primer coating was prepared using a variety of widely-used materials such as urethane resin. For the top coating, epoxy resin and acrylic urethane resin were used. Characteristics of the coatings were assessed according to KS and ASTM specifications, and the structure of the polyaniline was characterized using FT-IR and TGA. For analysis of anti-corrosive properties in salt-spray experiments, measurements of the oxidation state of iron and surface atomic analysis were conducted using XPS and SEM-EDX. Unlike general anti-corrosive coatings which exhibit anti-corrosive effects only as a primer coating, the anti-corrosive coatings using polyaniline as the anti-corrosive pigment showed a marked synergistic effect with the top coatings. In other words, the top coatings not only produce a fine view effect, but also increase, through interaction with the primer coatings, the resistance to diffusion of corrosive factors from the external environment. It was also found that, unlike the heavy metal oxide-forming layer of the passive barrier alone, the polyaniline anti-corrosive pigment oxidized iron at the interface with the iron substrate to form a passive barrier in the oxidic layer, and itself formed a potential barrier layer with anti-corrosive factors from the external environment. Although the passive layer was damaged, the damaged area did not become completely oxidized iron; on the contrary, it showed a tendency to reduction. This can be interpreted such that a passive layer is formed again on the damaged area, and that at the same time there is a tendency to self-healing.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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v.14
no.1
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pp.53-60
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2014
Different kinds of post-deposition annealing (PDA) by a rapid thermal process (RTP) are used to enhance the field-effect passivation of $Al_2O_3$ film in crystal Si solar cells. To characterize the effects of PDA on $Al_2O_3$ and the interface, metal-insulator semiconductor (MIS) devices were fabricated. The effects of PDA were characterized as functions of RTP temperature from $400{\sim}700^{\circ}C$ and RTP time from 30~120 s. A high temperature PDA can retard the passivation of thin $Al_2O_3$ film in c-Si solar cells. PDA by RTP at $400^{\circ}C$ results in better passivation than a PDA at $400^{\circ}C$ in forming gas ($H_2$ 4% in $N_2$) for 30 minutes. A high thermal budget causes blistering on $Al_2O_3$ film, which degrades its thermal stability and effective lifetime. It is related to the film structure, deposition temperature, thickness of the film, and annealing temperature. RTP shows the possibility of being applied to the PDA of $Al_2O_3$ film. Optimal PDA conditions should be studied for specific $Al_2O_3$ films, considering blistering.
Femtosecond laser-induced nano-patterning of an Al surface coated on a slide glass is reported in this paper. It was found that the period of the laser-induced nano-patterning was much dependent on the incident laser power and pulse number. Through finely adjusting the laser power and pulse number, uniform nano-patterns could be formed on the Al surface. It is based on the interference of the incident laser beam with some form of a surface scatted electromagnetic wave. It was also found that an Al oxide layer played an important role in forming the nano-patterning on the Al surface.
Fe-base superalloy powders with $Y_2O_3$ dispersion were prepared by high energy ball milling, followed by spark plasma sintering for consolidation. High-purity elemental powders with different Fe powder sizes of 24 and 50 mm were used for the preparation of $Fe-20Cr-4.5Al-0.5Ti-O.5Y_2O_3$ powder mixtures (wt%). The milling process of the powders was carried out in a horizontal rotary ball mill using a stainless steel vial and balls. The milling times of 1 to 5 h by constant operation (350 rpm, ball-to-powder ratio of 30:1 in weight) or cycle operation (1300 rpm for 4 min and 900 rpm for 1 min, 15:1) were applied. Microstructural observation revealed that the crystalline size of Fe decreased with an increase in milling time by cyclic operation and was about 15 nm after 3 h, forming a FeCr alloy phase. The cyclic operation had an advantage over constant milling in that a smaller-agglomerated structure was obtained. The milled powders were sintered at $1100^{\circ}C$ for 30 min in vacuum. With an increase in milling time, the sintered specimen showed a more homogeneous microstructure. In addition, a homogenous distribution of Y-compound particles in the grain boundary was confirmed by EDX analysis.
Choi, Ju Chan;Choi, Young Chan;Jung, Dong Geun;Lee, Jae Yun;Min, Seong Ki;Kong, Seong Ho
Journal of Sensor Science and Technology
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v.22
no.5
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pp.333-337
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2013
This study proposes a simply fabricated micro stator for higher output power than previously reported micro stators. The stator has been fabricated by inserting enamel coil in silicon mold formed by micro etching process. The most merits of the proposed micro stator are the simple fabrication process and high output power. Previously reported micro stators have high resistance because the micro coil is fabricated by relatively thin-film-based deposition process such as sputtering and electroplating. In addition, the previously reported micro coil has many electrical contact points for forming the coil structure. These characteristics of the micro stator can lead to low performance in output power. However, the proposed micro stator adopts commercially available enamel coil without any contact point. Therefore, the enamel coil of the proposed micro stator has low junction resistance due to the good electrical quality compared with the deposited or electroplated metal coil. Power generation tests were performed and the fabricated stator can produce 5.4 mW in 4000 RPM, $1{\Omega}$ and 0.3 mm gap. The proposed micro stator can produce larger output power than the previously reported stator spite of low RPM and the larger gap between the permanent magnet and the stator.
Park, Seon-Gyu;Ryu, In-Chang;So, Chil-Sup;Wee, Soo-Meen;Kim, Chang-Seong;Park, Sang-Joon;Kim, Sahng-Yup
Proceedings of the KSEEG Conference
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2003.04a
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pp.7-14
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2003
The precious-meta] mineralization of epithermal type in the Korean Peninsula, which is spread over a broader range of ca. 110 to 60 Ma with a major population between 90 and 70 Ma, mainly occurred along the NE-trending major strike-slip fault systems (i.e., the Gongju and Gwangju ones) that commonly include volcano-tectonic depressions and calderas. The occurrence of epithermal mineralization during Late Cretaceous clearly indicates that the geologic setting of the Korean Peninsula changed to the favorable depth of ore formation with very shallow-crustal environments (〈1.0 kb) accompanied with gold-silver (-base-meta]) mineralization. Epithermal gold-silver deposits in Korea are primarily distinguished as sediment-dominant and volcanic-dominant basins by using criteria of varying alteration, ore and gangue mineralogy deposited by the interaction of different ore-forming fluids with host rocks and meteoric waters. These differences between the central and southern portions are causally linked to the tectonic evolution of the Peninsula during the Cretaceous time. In the Early Cretaceous, the sinistral strike-slip movements due to the oblique subduction of the Izanagi Plate resulted in the Gongju and Gwangju fault systems in the central portion of the Korean Peninsula, which was accompanied with a number of sediment-dominant basins formed along these faults. During the Late Cretaceous, the mode of convergence of the Izanagi Plate changed to northwesteward so that orthogonal convergence occurred with a calc-alkaline volcanism. As results, volcanic-dominant basins were developed in the southern portion of the Peninsula, accompanied with volcano-tectonic depressions and caldera-related fractures. The magmatism and related fractures during Late Cretaceous may play an important role in the formation of geothermal systems. Thus, such fault zones may be favorable environments for veining emplacement that is closely related to the precious-metal mineralization of epithermal type in the Korean Peninsula.
The composites were fabricated $\beta$-SiC and $TiB_2$ powders with the liquid forming additives of 8, 12, 16[wt%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ as a sintering aid by pressureless annealing at $1,650[^{\circ}C]$ for 4 hours. Reactions between SiC and transition metal $TiB_2$ were not observed in the microstructure and the phase analysis of the pressureless annealed SiC-$TiB_2$ electroconductive ceramic composites. The relative density, the flexural strength, the Young's modulus and the Vicker's hardness showed the highest value of 82.29[%], 189.5[MPa], 54.60 [GPa] and 2.84[GPa] for SiC-$TiB_2$ composites added with 16[wt%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ additives at room temperature. The relative density of SiC-$TiB_2$ composites was lowered due to gaseous products of the result of reaction between SiC and $Al_2O_3+Y_2O_3$. The electrical resistivity showed the lowest value of 0.012[${\Omega}{\cdot}cm$] for 16[wt%] at 25[$^{\circ}C$]. The electrical resistivity was all negative temperature coefficient resistance (NTCR) in the temperature ranges from 25[$^{\circ}C$] to 700[$^{\circ}C$].
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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2005.05a
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pp.106-109
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2005
Springback is a common phenomenon in sheet metal forming, caused by the elastic recovery of the internal stresses after removal of the tooling. Recently, advanced high strength steels (AHSS) such as TRIP and DP are finding acceptance in the automotive industry because their superior strength to weight ratio can lead to improved fuel efficiency and assessed crashworthiness of vehicles. The major troubles of the automotive structural members stamped with high strength steel sheets are the tendency of the large amount of springback due to the high yield strength and the tensile strength. The amount of springback is mainly influenced by the type of the yield function and anisotropic model induced by rolling. The discrepancy of the deep drawn product comparing the data of from the product design induced by springback must be compensated at the tool design stage in order to guarantee its function and assembly with other parts. The methodology of compensation of the low shape accuracy induced by large amount of springback is developed by the expert engineer in the industry. Recently, the numerical analysis is introduced in order to predict the amount of springback and to improve the shape accuracy prior to tryout stage of press working. In this paper, the tendency of springback is evaluated with respect to the blank material. The stamping process is analyzed fur the front side member formed with AHSS sheets such as TRIP60 and DP60. The analysis procedure fully covers the binderwrap, stamping, trimming and springback process with the commercial elasto-plastic finite element code LS-DYNA3D.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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