The microstructure and dilatation for 0.15C steels were investigated to define the phase transformation during the quenching and partitioning (Q&P) process. For the one step Q&P dilatation, the isothermal martensite/bainite transformation occurred because the holding temperature was between $M_s$ and $M_f$. The isothermally transformed martensite/bainite and the athermally transformed martensite were produced by a loss of retained austenite. As the holding time increased, new martensite-start ($M_s$) temperature produced from the final quenching process decreased due to the carbon partitioning from the martensite to the retained austenite. This was the direct evidence of increment for the retained austenite stability. For the two step Q&P dilatation, the isothermal bainitic transformation occurred because the partitioning temperature was larger than the $M_s$ and new $M_s$. The partitioning at $400^{\circ}C$ indicated the short incubation period for the bainite transformation than the $350^{\circ}C$ partitioning because the partitioning at $400^{\circ}C$ should acquire the larger thermal driving force for carbon partitioning than the $350^{\circ}C$ partitioning. A quick drop of $M_s$ and short period of bainite incubation for the $400^{\circ}C$ partitioning steel were also the direct evidence of significant effects of carbon partitioning on the stability of retained austenite.
Electrospinning process is the useful and unique method to produce nanofibers from metal precursor and polymer solution by controlled viscosity. In this study, the NiZn ferrite nanofibers were prepared by electrospinning with a aqueous metal salts/polymer solution that contained polyvinyl pyrrolidone and Fe (III) chloride, Ni (II) acetate tetrahydrate and zinc acetate dihydrate in N,N-dimethylformamide. The applied electric field and spurting rate for spinning conditions were 10 kV, 2 ml/h, respectively. The obtained fibers were treated at $250^{\circ}C$ for 1 h to remove the polymer. Finally, the NiZn ferrite fibers were calcined at $600^{\circ}C$ for 3 h and annealed at $900{\sim}1200^{\circ}C$ in air. By tuning the viscosity of batch solution before electrospinning, we were able to control the microstructure of NiZn ferrite fiber in the range of $150{\sim}500\;nm$ at 770 cP. The primary particle size in $600^{\circ}C$ calcined ferrite fiber was about 10 nm. The properties of those NiZn ferrite fibers were determined from X-ray diffraction analysis, electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, thermal analysis, and magnetic measurement.
The present study was performed to evaluate the effect of Tetracycline-HCI and Saline on the change of implant surface microstructure and surface roughness according to application time. Implants with resorbable blasting media surface were utilized. Before test all 13 implants were measured surface roughness. Among them, 6 implants were rubbed with 50mg/ml Tetracycline-HCl solution and other 6 implants with saline for $\frac{1}{2}$min., 1min., $1\frac{1}{2}$min., 2min., $2\frac{1}{2}$min and 3min. Then, specimens were processed for scanning electron microscopic observation and surface roughness after test. The results of this study were as follows. 1. Control group showed a few irregular, rough, uneven surface with crater-like depression. 2. The test group with Tetracycline-HCl conditioning showed an altered surface when Tetracycline-HCl was applied for 30secs, and showed a various surface alteration as application times go on. 3. The test group with Saline conditioning showed no significant surface differences and surface roughness. 4. The significant increase of Ra value was showed when Tetracycline-HCl was applied for 30secs. In conclusion, the 50mg/ml Tetracycline-HCl must not be applied for the RBM surface implant for surface treatment.
Solid oxide fuel cell(SOFC) is an electrochemical energy conversion system with high efficiency and low-emission of pollution. In order to reduce the operating temperature of SOFC system under $800^{\circ}C$, the thickness reduction of YSZ electrolyte to be as thin as possible, e.g., less than 10 ${\mu}m$ are considered with the microstructure control and optimum design of unit cell. Methods for reducing the thickness of YSZ electrolyte have been investigated in coin cell. Moreover, a large unit cell($8cm{\times}8cm$) for SOFC was fabricated using an anode-supported electrolyte assembly with a thinner electrolyte layer, which was prepared by a tape casting method with a co-sintering technique. we studied the design factors such as active layer, electrolyte thickness, cathode composition, etc,. by the coin type of unit cell ahead of the fabrication process of a large unit cell and also reviewed about the evaluation technique of a large size unit cell such as interconnect design, sealing materials and current collector and so forth. Electrochemical evaluations of the unit cells, including measurements such as power density and impedance, were performed and analyzed. Maximum power density and polarization impedance of coin cell were 0.34W/$cm^2$ and $0.45{\Omega}cm^2$ at $800^{\circ}C$, respectively. However, Maxium power density of a large unit cell($5cm{\times}5cm$) decreased to 0.21W/$cm^2$ at $800^{\circ}C$ due to the increase of ohmic resistance. However, It was found that the potential value of a large unit cell loaded by 0.22A/$cm^2$ showed 0.76V at 100hrs without the degradation of unit cell.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2005.06a
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pp.1845-1848
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2005
The automatic $CO_2$ welding is a manufacturing process to produce high quality joints for metal and it could provide a capability of full automation to enhance productivity. Despite the widespread use in the various manufacturing industries, the full automation of the robotic $CO_2$ welding has not yet been achieved partly because the mathematical model for the process parameters of a given welding task is not fully understood and quantified. Several mathematical models to control welding quality, productivity, microstructure and weld properties in arc welding processes have been studied. However, it is not an easy task to apply them to the various practical situations because the relationship between the process parameters and the bead geometry is non-linear and also they are usually dependent on the specific experimental results. Practically, it is difficult, but important to know how to establish a mathematical model that can predict the result of the actual welding process and how to select the optimum welding condition under a certain constraint. In this research, an attempt has been made to develop an intelligent algorithm to predict the weld geometry (top-bead width, top-bead height, back-bead width and back-bead height) as a function of key process parameters in the robotic $CO_2$welding. A sensitivity analysis has been conducted and compared the relative impact of three process parameters on bead geometry in order to verify the measurement errors on the values of the uncertainty in estimated parameters.
For many large-scale applications of high-temperature superconducting materials, large critical current density ($J_c$) in high applied magnetic fields are required. A number of methods have been reported to introduce artificial pinning centers in $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ films for enhancement of their $J_c$. We studied the microstructures and characteristic of $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ films fabricated on $SrTiO_3$ (100) substrates with ZnO nanorods as pinning centers. Au catalyst nanoparticles were synthesized on STO substrates with self assembled monolayer to control the number of ZnO nanorods. The density of Au nanoparticles is approximately $240{\sim}260{\mu}m^{-2}$ with diameters of $41{\sim}49nm$. ZnO nanorods were grown on STO by hot-walled PLD with Au nanoparticles. Typical size of ZnO nanorod was around 179 nm in diameter and $2{\sim}6{\mu}m$ in length respectively. YBCO films deposited directly on STO substrates show the c-axis orientation, while YBCO films with ZnO nanorods exhibit any mixed phases without any typical crystal orientation.
Grain morphology, phase stability and mechanical properties in binary Ti-Al alloys containing 43-52 mo1% Al have been investigated. Isothermal forging was used to control the grain sizes of these alloys in the range of 5 to $350{\mu}m$. Grain morphology and volume fraction of ${\alpha}_2$ phase were observed by optical metallography and scanning electron microscopy. Compressive properties were evaluated at room temperature, 1070 K, and 1270 K in an argon atmosphere. Work hardening is significant at room temperature, but it hardly took place at 1070 K and 1270 K because of dynamical recrystallization. The grain morphologies were determined as functions of aluminum content and processing conditions. The transus curve of ${\alpha}$ and ${\alpha}+{\gamma}$ shifted more to the aluminum-rich side than was the case in McCullough's phase diagram. Flow stress at room temperature depends strongly on the volume fraction of the ${\alpha}_2$ phase and the grain size, whereas flow stress at 1070 K is insensitive to the alloy composition or the grain size, and flow stress at 1270 K depends mainly on the grain size. The ${\alpha}_2$ phase in the alloys does not increase the proof stress at high temperatures. These observations indicate that improvement of both the proof stress at high temperature and the room temperature ductility should be achieved to obtain slightly Ti-rich TiAl base alloys.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2004.10a
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pp.596-599
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2004
The robotic $CO_2$ welding is a manufacturing process to produce high quality joints for metal and it could provide a capability of full automation to enhance productivity. Despite the widespread use in the various manufacturing industries, the full automation of the robotic $CO_2$ welding has not yet been achieved partly because the mathematical model for the process parameters of a given welding task is not fully understood and quantified. Several mathematical models to control welding quality, productivity, microstructure and weld properties in arc welding processes have been studied. However, it is not an easy task to apply them to the various practical situations because the relationship between the process parameters and the bead geometry is non-linear and also they are usually dependent on the specific experimental results. Practically, it is difficult, but important to know how to establish a mathematical model that can predict the result of the actual welding process and how to select the optimum welding condition under a certain constraint. In this research, an attempt has been made to develop an intelligent algorithm to predict the weld geometry (top-bead width, top-bead height, back-bead width and back-bead height) as a function of key process parameters in the robotic $CO_2$welding. To achieve this above objective, Taguchi method was employed using five different process parameters (tip gap, gas flow rate, welding speed, arc current, welding voltage) as a guide for optimization of process parameters.
Paul Rajat Kanti;Gain Asit Kumar;Lee Hee-Jung;Jang Hee-Dong;Lee Byong-Taek
Korean Journal of Materials Research
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v.16
no.3
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pp.188-192
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2006
The microstructures and mechanical properties of continuously porous $SiC-Si_3N_4$composites fabricated by multi-pass extrusion were investigated at different Si levels added. Si-powder with different weight percentages (0%, 5%, 10%, 15%, 20%) was added to the SiC powder to make the raw mixture powders, with $6wt%Y_2O_3-2wt%Al_2O_3$ as sintering additives, carbon ($10-15{\mu}m$) as a pore-forming agent, ethylene vinyl acetate as a binder and stearic acid ($CH_3(CH_2)_{16}COOH$) as a lubricant. In the continuously porous $SiC-Si_3N_4$ composites, $Si_3N_4$ whiskers like the hairs of nostrils were frequently observed on the wall of the pores. In this study, the morphology of the $Si_3N_4$ whiskers was investigated with the silicon addition content. In the composites containing of 10 wt% Si, a large number of $Si_3N_4$ whiskers was found at the continuous pore regions. In the sample to which 15 wt% Si powder was added, maximum values of about 101 MPa bending strength and 57.5% relative density were obtained.
Choi, Jung Bum;Kang, Chong Yun;Yoon, Seok-Jin;Yoo, Kwang Soo
Journal of Sensor Science and Technology
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v.23
no.5
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pp.337-341
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2014
For various additives doped-$VO_2$ critical temperature sensors using the nature of semiconductor to metal transition, the crystallinity, microstructure, and temperature vs. resistance characteristics were systematically investigated. As a starting material of $VO_2$ sensor, vanadium pentoxide ($V_2O_5$) powders were used, and CaO, SrO, $Bi_2O_3$, $TiO_2$, and PbO dopants were used, respectively. The $V_2O_5$ powders with dopants were mixed with a vehicle to form paste. This paste was silk screen-printed on $Al_2O_3$ substrates and then $V_2O_5$-based thick films were heat-treated at $500^{\circ}C$ for 2 hours in $N_2$ gas atmosphere for the reduction to $VO_2$. From X-ray diffraction analysis, $VO_2$ phases for pure $VO_2$, and CaO and SrO-doped $VO_2$ thick films were confirmed and their grain sizes were 0.57 to $0.59{\mu}m$. The on/off resistance ratio of the $VO_2$ sensor in phase transition temperature range was $5.3{\times}10^3$ and that of the 0.5 wt.% CaO-doped $VO_2$ sensor was $5.46{\times}10^3$. The presented critical temperature sensors could be commercialized for fire-protection and control systems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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