• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.180-183
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• 1997

The forming process of metal matrix composites by the die casting and squeeze casting process are limited in size and dimension in term of final parts without machining. The thixoforming process for metal matrix composites has numerous advantages compared to die casting, squeeze casting and compocasting. The characteristics of thixoforming process can decrease the liquid segregation because of he improvement in fluidity in a globular microstructure state and utilizes flow without air entrapment. Therefore, in order to obtain the sound parts of metal matrix composites by using thixoforming process which as co-existing solidus-liquidus pahse, it si very important to obtain reheating condition. However, for he thixoforming process, the billet with the desired volume fraction must be heated to obtain a uniform temperature distribution over the entire cross-sectional areas. To obtain the reheating conditions of composites, the particulate reinforced metal matrix composites for thixoforming were fabricated by combined stirring process which is simultaneously performed with electro-magnetic stirring process which is simultaneously performed with electro-magnetic stirring and mechanical stirring process.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1997년도 고액공존금속의 성형기술 심포지엄
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• pp.183-195
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• 1997

The micorstructural characteristics, particularly $\alpha$-halo formation, in semi-solid state processed hypereutectic Al-Si alloy was investigated. The microstructural changes during reheating of wedge type mold cast ingot, hot-rolled sheet, and Si particulate reinforced Al composite was compared with those occurred during stirring of semi-solid state hypereutectic alloy. In the case of semi-solid state reheating of wedge type ingot and hot-rolled sheet, fine particles of Si as well as $\alpha$-halo formed after heat treatment. Although there seemed to be no coarsening with variations of holding time, the region of $\alpha$-halo decreased due to homogenization. Nucleation and recrystallization was accelerated with the addition of alloying elements during hot rolling resulting in primary Si particle size decrease and $\alpha$-halo formation. In the case of extruded specimens, very little morphological change of reinforcing Si particles was observed. Almost no $\alpha$-halo formed during reheating because of the oxide film formed on the reinforcing Si particles which acted as a diffusion barrier between the matrix and the primary Si particles.

• 동력기계공학회지
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• 제3권2호
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• pp.57-63
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• 1999

The fabrication of $Al_2O_3/Al$ composites by pressureless infiltration technique was made to investigate the effects of processing variables such as content of Mg, processing temperature and time on the infiltration behavior of molten Al and microstructure. When the pure Al was infiltrated into mixtures of Mg and $Al_2O_3$ powder, processing temperature required to spontaneous infiltration was decreased and critical processing temperature and Mg content were $700^{\circ}C$ and 3wt% respectively. The content of Mg was found the most powerful variable for infiltration of molten Al. The infiltration ratio increased with Mg content and processing temperature, however the $Al_2O_3/Al$ composites which were fabricated by high Mg content and processing temperature resulted in non uniform dispersion of $Al_2O_3$ particles by excessive interfacial reaction. XRD pattern indicated that $MgAl_2O_4$ and AIN was observed at the interface of $Al_2O_3$ particles and in the Al matrix as reaction products.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.199-204
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• 2023

저온 분사된 입자와 섬유강화 복합재료 사이의 접착력을 향상시키기 위해 금속 메쉬와 금속 입자/에폭시 접착제가 조합된 중간층이 도입되었다. 저온 분사 입자 및 금속 메쉬 그리고 금속 입자에는 모두 알루미늄을 활용하였다. 높은 변형률 속도에서 중간 층의 응력을 예측하기 위해서는 접착제 물성의 측정 또는 계산이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 금속 입자/에폭시 접착제의 물성을 계산하기 위해 혼합법칙(Rule of mixture)을 활용한 균질화 기법의 연구를 진행하였다. 균질화 기법의 검증을 위해 금속 메쉬/접착제로 구성된 중간층에 알루미늄 입자를 활용한 저온 분사를 진행하여, 실험으로 측정된 입자의 침투 깊이를 유한요소 해석에서 계산된 입자의 침투 깊이와 비교하였다. 시험과 해석에서 저온 분사 입자 혹은 중간층에 도입된 입자 하나 수준 크기의 침투 결과를 확인하였고, 이를 통해 높은 변형률 속도를 갖는 입자강화 복합재료 층의 물성 예측에 있어 균질화 기법이 적용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제26권6호
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• pp.355-362
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• 2013

복합재료 중 가장 많이 사용되는 탄소계 나노복합재의 성능 향상에 대한 연구가 수행되었다. 나노 사이즈의 탄소나노튜브(CNT)와 마이크로 사이즈의 그레파이트(Graphite) 입자를 일정한 형태로 배열하여 나노복합재를 제작하였다. 입자를 배열하기 위하여 전기장을 활용하였다. 일정한 방향 혹은 형태로 배열된 입자는 에폭시 기지 속에서 섬유강화 복합재 처럼 일정한 방향으로 강성의 향상을 나타낸다. 복합재의 구조적 강성이나 물리적 특성은 강화 입자의 배열상태에 따라 매우 달라지게 된다. 본 연구에서는 특히 탄소나노튜브와 그레파이트 강화입자의 전기장 배열에 의해서 만들어진 나노복합재의 강성 및 방사능 차폐특성을 규명하였다. 전기장에 의한 입자의 배열로 만들어진 탄소계 복합재는 구조적 성능뿐만 아니라 물리적인 방사능 차폐에서도 훌륭한 특성을 나타내었다.

• 한국생산제조학회지
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• 제23권3호
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• pp.250-258
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• 2014

Due to recent industrial growth and development, there has been a high demand for light and highly durable materials. Therefore, a variety of new materials has been developed. These new materials include carbon fiber reinforced plastic (CFRP or CRP), which is a wear-, fatigue-, heat-, and corrosion-resistant material. Because of its advantageous properties, CFRP is widely used in diverse fields including sporting goods, electronic parts, and medical supplies, as well as aerospace, automobile, and ship materials. However, this new material has several problems, such as delamination around the inlet and outlet holes at drilling, fiber separation, and tearing on the drilled surface. Moreover, drill chips having a fine particulate shape are harmful to the work environment and engineers' health. In fact, they deeply penetrate into machine tools, causing the reduction of lifespan and performance degradation. In this study, CFRP woven and unidirectional prepregs were formed at $45^{\circ}$ and $90^{\circ}$, respectively, in terms of orientation angle. Using a high-speed steel drill and a TiAIN-coated drill, the two materials were tested in three categories: cutting force with respect to RPM and feed speed; shape changes around the input and outlet holes; and the shape of drill chips.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권12호
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• pp.802-806
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• 2008

A proper sealant for low temperature SOFCs should show zero or low leak rates to avoid direct mixing of the fuel and oxidant gases or leakage of fuel gas during the operation of SOFCs. Furthermore, it should be chemically and/or mechanically stable in both oxidizing and reducing environments and chemically compatible with other fuel cell components. In the present work, we developed a novel compressed seal gasket of glass-based composite reinforced with ceramic particulate particles, which can efficiently control the viscous flow of glass matrix as well as the crystallization of glass phase. This novel sealing gasket showed excellent gas tightness under very low compressive load which would be suitable for the operation of SOFCs in the temperature range $600{\sim}650^{\circ}C$.

• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.309-316
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• 2022

저온 환경에서 사용하는 장치의 급격한 개발 요구에 따라 내한성을 가지는 케이블 재료에 대한 요구도 급격하게 증가하고 있다. 열가소성 폴리머는 폴리머를 구성하는 약 20개 이상의 첨가제와 폴리머의 종류와 함량에 따라 내한특성이 크게 좌우된다. 저온에서의 고분자 경화현상은 단순 온도에 의한 효과와 유리 전이온도에서의 취화 및 경화, 고분자의 결정화에 의한 경화로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 저온의 유리 전이온도를 가지는 열가소성 폴리머와 난연제 및 첨가제 등을 혼합하여 전선용 열가소성 고분자 복합재료의 기계적 특성 평가를 하였다. 첨가제와 상용화제의 첨가량에 따라 기계적 물성과 가공성 등이 결정되는 것을 확인하였고 본 연구는 저온용으로 개발하는 전선 요구성능 충족을 위한 최적화의 기초 데이터로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.174-181
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• 2005

In order to investigate the behavior of fatigue crack growth of SiC-particulate- reinforced Al-Si alloy composites, fatigue tests using single edge notched tension(SENT) specimens were performed. Composite materials were manufactured by using both permanent die casting and extrusion processes with different volume fractions of $10\%\;and\;20\%$. $SiC_p-reinfurced$ Al-Si composites showed the increased levels of threshold stress intensity factor range, ${\Delta}K_{th}$, for the increased volume fractions of SiC particles, which implies the increased fatigue crack growth resistance at the threshold or low ${\Delta}K$ levels, compared to the unreinforced Al-Si alloy. In the Paris region, however, the composites showed the increased rate of crack growth resulting in the unfavorable effects on the fatigue crack growth resistance. Critical stress intensity factor range at unstable crack growth leading to final fracture decreased as the volume fraction of SiC particle increased, because of the reduced fracture toughness of the composites. Extruded materials showed higher threshold and critical values than the cast materials.

• 폴리머
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• 제29권3호
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• pp.221-230
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• 2005

복합재료에 있어서 계면상호작용과 상계면은 이를 구성하고 있는 성분의 함량이나 형태 또는 구조와는 관계없이 입자가 충전된 고분자 또는 고분자 블렌드, 섬유강화 복합재료, 나노복합재료 그리고 생체재료 등의 기본적 물성에 매우 중요한 역할을 한다 계면접착에 영향을 미치는 주요 성분들의 역할에 대한 인식과 이에 따른 적절한 표면처리는 관련기술로의 적용뿐만 아니라 다른 여러 연구 및 개발 분야에도 중요한 기술적 진보를 가져다준다. 그러나 모든 복합재료에서 계면과 상계면의 역할이 중요할지라도 이러한 표면처리 방법은 특정 시스템의 특성뿐만 아니라 그 목적에 맞게 적절하게 선택되어야 한다. 본 연구에서는 복합재료 시스템의 두 성분간의 계면상호작용을 향상시켜 최종 복합재료의 요구 물성을 증가시키기 위하여 여러 종류의 표면처리를 행하였으며, 그 결과들에 대하여 고찰하였다.