• 대한기계학회논문집
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• 제19권9호
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• pp.2122-2132
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• 1995

There are some cases which require to grasp the abrasion resistance property in the fields of the high-technology to be required the high specific strength and modulus. In this study, wear test with the various test temperature and velocity were performed in the SiCw/A16061 composite and A16061 matrix using the wear test machine of the ring-on-disc type. As the results, the friction and wear properties by various test temperature and velocity were examined. The worn surface has observed by scanning electron microscope in order to examine the wear mechanism.

• 한국분말재료학회지
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• 제11권6호
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• pp.462-466
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• 2004

The bi-materials composed of $Al-5wt{\%}Mg$ and its composite reinforced with SiC particles were prepared by ball-milling and subsequent sintering process. The size of powder in Al-Mg/SiCp mixture decreased with increasing ball-milling time, it was saturated above 30 h when the ball and powder was in the ratio of 30 to 1. Both $Al-5wt{\%}Mg$ powders mixture and $Al-5wt{\%}Mg/SiCp$ mixture were compacted under a pressure of 350MPa and were bonded by sintering at temperatures ranging from 873K to 1173K for 1-5h. At 873k, the sound bi-mate-rials could not be obtained. In contrast, the bi-materials with the macroscopically well-bonded interface were obtained at higher temperatures than 873K. The length of well-bonded interface became longer with increasing temperature and time, indicating the improved contact in the interface between unreinforced Al-Mg part and Al-Mg/SiCp composite part. The relative density in the bi-materials increased as the sintering temperature and time increased, and the bi-materials sintered at 1173K for 5h showed the highest density.

• 한국주조공학회지
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• 제20권5호
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• pp.300-306
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• 2000

The objective of this work was to investigate the effects of SiC particle size(50, 100 ${\mu}m$) and additional elements such as Si, Cu and Ti on aging behavior in Al-5Mg-X(Si,Cu,Ti)/SiCp composites fabricated by pressureless infiltration method using hardness and wear test, scanning electron microscopy(SEM) and differential scanning calorimetry(DSC). The peak aging time in Al-5Mg-X(Si, Cu, Ti)/SiCp(50, 100 ${\mu}m$) composites is shorter than Al-5Mg-0.3Si alloy.The peak aging time of 50 ${\mu}m$ SiC particle reinforced Al-5Mg-X(Si,Cu,Ti) composites is shorter than those of 100 ${\mu}m$ SiC particle reinforced of Al-5Mg-X(Si,Cu,Ti) composites. The Al-5Mg-0.3Si-0.1Cu-0.1Ti/SiCp(50 ${\mu}m$) composites aged at $180^{\circ}C$ has higher hardness and better wear resistance than any other aged composite.The aging effect is promoted by the addition of Si and Cu in Al-5Mg/SiCp composites, so the wear resistance of Al-5Mg/SiCp composites with Si and Cu elements is enhanced by the aging treatment.

• 한국분말재료학회지
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• 제14권6호
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• pp.354-361
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• 2007

The bi-materials with Al-Mg alloy and its composites reinforced with SiC and $Al_2O_3$ particles were prepared by conventional powder metallurgy method. The A1-5 wt%Mg and composite mixtures were compacted under $150{\sim}450\;MPa$, and then the mixtures compacted under 400 MPa were sintered at $773{\sim}1173K$ for 5h. The obtained bi-materials with Al-Mg/SiCp composite showed the higher relative density than those with $Al-Mg/Al_2O_3$ composite after compaction and sintering. Based on the results, the bi-materials compacted under 400 MPa and sintered at 873K for 5h were used for mechanical tests. In the composite side of bi-materials, the SiC particles were densely distributed compared to the $Al_2O_3$ particles. The bi-materials with Al-Mg/SiC composite showed the higher micro-hardness than those with $Al-Mg/Al_2O_3$ composite. The mechanical properties were evaluated by the compressive test. The bi-materials revealed almost the same value of 0.2% proof stress with Al-Mg alloy. Their compressive strength was lower than that of Al-Mg alloy. Moreover, impact absorbed energy of bi-materials was smaller than that of composite. However, the bi-materials with Al-Mg/SiCp composite particularly showed almost similar impact absorbed energy to $Al-Mg/Al_2O_3$ composite. From the observation of microstructure, it was deduced that the bi-materials was preferentially fractured through micro-interface between matrix and composite in the vicinity of macro-interface.

• 한국재료학회지
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• 제5권7호
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• pp.765-774
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• 1995

입자강화 알루미늄 복합재료의 고온거동을 조사하기위하여, 온도 623K~823K에서 $10^{-2}$ ~1.0 S$^{-1}$ 변형속도로 열간 압축 가공 시험을 행하여 복합재의 고온유동응력에 미치는 강화입자의 첨가량, 강화입자의 종류 및 크기와 변형속도 및 변형온도 등의 영향을 조사하였다. 강화입자의 체적분율이 증가함에 따라서 고온유동음력은 증가하였으나 항복점에서의 차이가 변형량이 증가되어도 그대로 유지되고 있었다. 변형속도 민감도(m)로 볼때 SiCp첨가된 복합재가 A1$_2$O$_3$p를 첨가한 복합재보다 비교적 균일하게 가공할 수 있음을 알 수 있었으며, 823K에서 최적변형속도는 0.1Sec$^{-1}$ 이었다. 변형에 필요한 활성화 에너지는 A6061기지금속이 290KJmole$^{-1}$, A6061-20vo1% SiCp = 327KJmo1e$^{-1}$, A6061-20vo1% $Al_2$O$_3$= 531KJmole$^{-1}$이었다. 이것은 알루미늄의 자기활성화에너지 138KJmo1e$^{-1}$보다 큰 값으로 A1$_2$O$_3$강화복합재료가 SiCp 강화 복합재료보다 열간가공이 어렵다는 것을 나타내는 것이다.

• Composites Research
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• 제13권4호
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• pp.1-10
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• 2000

SiC가 강화된 금속복합재료는 기존의 금속재료에 비하여 비탄성계수와 비강도가 높기 때문에 자동차 및 항공산업에 많은 응용이 기대되고 있다. 금속복합재료의 파손기구는 적용된 하중에 의한 미시적 손상의 축적에 의해 많은 영향을 받기 때문에 금속복합재료의 광범위한 응용을 위해서는 금속복합재료가 반복 하중을 받을 때 미시적 파손기구를 이해하는 것이 대단히 중요하다. 따라서 본 연구에서는 SiCp/A356 금속복합재료의 미시적 손상 축적을 모니터링 하기 위하여 초음파와 음향방출기법을 적용하였다. 반복하중의 증가에 따라 초음파의 속도와 감쇠의 변화는 각 미시적 손상기구에 따라 3영역으로 나눌 수 있었다. 또한 각 영역에서 발생하는 AE 신호의 특징은 초음파의 속도 및 감쇠 변화와 비교, 분석되었다.

• 한국주조공학회지
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• 제13권4호
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• pp.359-368
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• 1993

Mg-9wt.%Al and Mg-9wt.%-1.6wt%Zn/SiCp(particle size $40{\mu}m$) metal-matrix-composite specimens were manufactured by rheo-compocasting method, known for its effect of improving the wettability. The ceramic reinforcement particles(SiCp) were dispersed in the semi-solid magnesium alloy matrix slurry being vigorously stirred in a high frequency induction furnace under inert atmosphere. A microstructural study of the dispersed particles in the specimens, prepared under different conditions as regards the time(10min, 20min, 30min) and temperature of the stirring, was made with the aid of optical microscope and SEM. The effect of superheating was also observed. It is revealed that 30 minutes' stirring time of the semi-solid at 40% solid fraction temperature(Mg-9wt.%Al : $590^{\circ}C$, AZ91 : $576^{\circ}C$), as determined by the lever rule, gives a satisfactorily uniform distribution of the particles. The superheating is observed to enhance further the uniformity.

• 한국주조공학회지
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• 제17권2호
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• pp.170-179
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• 1997

A noble technique has been developed for fabricating in situ formed $TiC_p/Al$ composites. In this process, fairly stable TiC particles were in situ synthesized in liquid aluminum by the interfacial reaction between an Al-Ti melt and SiC, which is a comparatively unstable carbide from the view-point of thermodynamics. It is possible in the present process to generate TiC particles of nearly 1 ${\mu}m$ in diameter, even utilizing SiC of 14 ${\mu}m$ as raw material. However, the dispersion behavior of TiC particles in the matrix depends on the size of the raw material SiC. Decomposing finer SiC makes the dispersion of TiC particles more uniform and the mechanical properties of composites are improved accordingly. The structure of in situ composites and their mechanical properties are affected by the fabrication temperature and the stirring time. It has been found that the most suitable condition for fabrication should be applied depending on the size of the raw material, even if the same kinds of carbide are used. Furthermore, although Al-Ti-Si system intermetallic compounds are detected in a $TiC_p/Al-Si$ composite which is fabricated by conventional melt-stirrng method, these compounds can not be observed in a $TiC_p/Al-Si$ composite made by this in situ production method. Hence the mechanical properties of the in situ $TiC_p/Al-Si$ composite are superior to those of the conventional $TiC_p/Al-Si$ composites.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권6호
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• pp.752-757
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• 2017

새로운 공정으로 제작한 금속판재(MMC)가 운동에너지탄을 막는 부가방호구조로 적용가능성을 확인하기 위해 고속충돌시험 및 수치계산으로 평가연구를 수행하였다. 충돌속도는 1.3 km/s 이상에서 우선적으로 수직충돌상황만 고려하였다. 연강의 반무한판에 대한 침투깊이를 기준값으로 설정하고 새로운 부가장갑을 설치하는 경우에 대해 침투깊이 및 질량효율을 비교 검토하였다. MMC판재의 제작은 한국재료연구소에서 이루어졌으며, 이 재료에 대한 고속변형 물성은 포항공과대학에서 수행되었다. 결과는 다음과 같이 요약된다. (1) 연강 반무한판에 세라믹 판재를 부가하는 것만으로도 방호성능 감소 없이 중량이득이 나타난다. (2) 세라믹 판재 앞뒷면에 연성의 금속을 추가 부가하면 중량 증대 없이도 방호성능은 다소 증가하였다. 이는 세라믹을 감싸는 효과가 일부 나타난 것으로 판단된다. (3) 세라믹 판재 앞뒷면에 부가된 연성의 금속을 MMC로 변경한 경우 방호성능 감소 없이 방호성능이 추가적으로 다소 증대되었다. 이것은 단순 연성의 금속보다는 연성과 취성을 모두 지니는 MMC가 바람직한 역할을 수행하였다고 보인다. 즉 세라믹을 감싸는 encapsule 효과 및 탄 저지력이 우수한 세라믹의 취성이 동시에 나타남을 의미한다. (4) 마지막으로 현재의 자료만으로는 강화재로 SiC와 B4C중에 우열을 가리기에는 미소한 차이만 발생하기에 부족함이 있다.

• Composites Research
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• 제14권5호
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• pp.1-11
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• 2001

본 논문은 금속복합재료를 반용융상태로 재가열하여 Thixoforming을 하는데 필요한 소재를 제공하기 위한 장비 설계와 제조방법 등에 관한 내용을 소개하고 있다. 장비 설계에서 기지재내에 강화재가 균일하게 분산되도록 하기 위하여 강화재의 연속주입 방법과 강화재의 온도를 제어하는 방법을 소개하고 있다. 일정한 양의 강화재를 기지재료 내에 분산시키는 것은 균일 혼합을 위하여 필요한 기술이다. 또한 분산시 강화재의 수분제거를 위하여 강화재의 온도를 제어하면서 연속적으로 강제분산시키는 것은 균일분산을 위하여 필요하다. 기지재의 초정 $\alpha$의 크기가 강화재의 분산성에 크게 영향을 미치기 때문에 기지재의 초기 온도가 초정$\alpha$의 크기에 미치는 영향 등을 검토하여 복합재료 빌렛트의 제조조건에 이용하였다.