• 제목/요약/키워드: Surface Microcrack

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전자기 음향 공진을 이용한 강선의 표면 미세 결함 탐상 타당성 연구 (Feasibility Study on Surface Microcrack Detection of the Steel Wire Rods Using Electromagnetic Acoustic Resonance)

  • 허태훈;조승현;안봉영;임종수
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.7-13
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    • 2013
  • 철강 생산 제품 중 강선 (steel wire rod)은 제조 과정 중 종방향으로 미세한 표면 결함이 매우 빈번하게 발생하는데 이중 깊이가 수 십 마이크로미터 이상인 결함들은 최종 생산품의 불량을 유발하는 심각한 원인이 되고 있다. 이와 같은 이유로 강선의 제조 단계에서 표면의 미세 결함의 깊이를 평가하는 방법의 개발이 절실히 요구된다. 표면 미세 결함을 평가할 수 있는 여러 가지 방법 중에서, 본 연구에서는, 전자기 음향공진법의 적용 가능성을 고찰하고자 한다. 전자기 음향 공진 (electromagnetic acoustic resonance, EMAR)은 전자기 음향 트랜스듀서 (electromagnetic acoustic transducer, EMAT)을 이용하여 시편의 공진 특성을 측정하는 방법으로서, 대상의 작은 변화에도 민감하게 반응하고 비접촉 측정이 가능하여 현장 적용에 용이하다는 장점이 있다. 전자기 음향 공진 실험을 통하여 표면 미세결함과 잔향특성의 변화를 관찰하여 깊이 약 100 마이크로미터 내외의 결함은 탐상 가능함을 확인하였다.

알칼리와 고온노출에 의한 GFRP 보강근 손상에 대한 현미경분석 연구 (Optical Microscopic Image Analysis for Damaged GFRP Rebar by Alkali and High Temperature Exposures)

  • 배정명;문도영;박철우;박영환
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.53-59
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    • 2017
  • 본 연구에서는 고온에 노출된 GFRP 보강근과 고온에 노출된 후 알칼리용액에 노출된 보강근의 단면을 현미경을 통해 관찰하고 발생된 손상의 특징을 고찰하였다. 또한, 각 시험체에 발생한 레진 균열과 공극에 대한 정량적 분석을 실시하였다. 알칼리로 인한 손상은 주로 표면에 집중되며 레진균열과 작은 공극을 발생시키는 것으로 확인되었다. 고온노출에 의한 손상은 레진균열과 공극을 발생시키는 것은 알칼리와 동일하지만 전단면에서 발생하며, 공극의 크기가 훨씬 크다. 또한 정량분석 결과, 동일한 알칼리 용액 노출조건에도 불구하고, $200^{\circ}C$ 이상의 고온에 노출된 시편에서 발견된 레진 균열과 공극이 고온노출이력이 전혀 없는 보강근에서 발견된 것 보다 1.5 및 1.4배 큰 것으로 확인되었다. 그러므로 동일한 알칼리 노출 조건이라 할지라도 $200^{\circ}C$ 이상의 고온에 노출된 보강근은 고온노출이력이 없는 보강근에 비하여 레진의 열화가 가속화 될 가능성이 있음을 알 수 있다.

$ZrO_2$를 이차상으로한 복합체의 기계적 특성 (A Study on the Mechanical Properties of $ZrO_2$ Based Composite)

  • 신동우;김종희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.76-84
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    • 1985
  • Mechanical property enhancing mechanisms of $Al_2O_3-ZrO_2$ two phase ceramic composites were studied for several compositions of different $ZrO_2$/$Al_2O_3$ ratio. Microstructural analysis of $Al_2O_3-ZrO_3$(pure) composites indicated that pre-existing microcrack due to larger $ZrO_2$ particle at grain boundary extended along alumina grain boundaries within process zone. Microcracks also nucleated when very small $ZrO_2$ particles at the grain boundaries transformed to monoclinic phase at near of main crack tip. These types of microcracks could contribute to the toughening achieved by creating additional crack surface area during crack propagation. Microstructural analyses also showed that the average grain size and abnormal grain size of $Al_2O_3$ were decreased with increasing $ZrO_2$ vol% in $Al_2O_3$ matrix. As a result it could be concluded as follows In TEX>$Al_2O_3-ZrO_3$(pure) system 1. Microcrack nucleation (stress-induced microcracking) and extension was effective mechanism for absorpiton of fracture energy 2, More narrow distribution and smaller grain size of $Al_2O_3$ due to $ZrO_2$particles mainly contributed to main-tatin the strength and hardness.

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Service life prediction of chloride-corrosive concrete under fatigue load

  • Yang, Tao;Guan, Bowen;Liu, Guoqiang;Li, Jing;Pan, Yuanyuan;Jia, Yanshun;Zhao, Yongli
    • Advances in concrete construction
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    • 제8권1호
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    • pp.55-64
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    • 2019
  • Chloride corrosion has become the main factor of reducing the service life of reinforced concrete structures. The object of this paper is to propose a theoretical model that predicts the service life of chloride-corrosive concrete under fatigue load. In the process of modeling, the concrete is divided into two parts, microcrack and matrix. Taking the variation of mcirocrack area caused by fatigue load into account, an equation of chloride diffusion coefficient under fatigue load is established, and then the predictive model is developed based on Fick's second law. This model has an analytic solution and is reasonable in comparison to previous studies. Finally, some factors (chloride diffusion coefficient, surface chloride concentration and fatigue parameter) are analyzed to further investigate this model. The results indicate: the time to pit-to-crack transition and time to crack growth should not be neglected when predicting service life of concrete in strong corrosive condition; the type of fatigue loads also has a great impact on lifetime of concrete. In generally, this model is convenient to predict service life of chloride-corrosive concrete with different water to cement ratio, under different corrosive condition and under different types of fatigue load.

표면-유기 코팅에 의해 합성한 $Al_2O_3-ZrO_2(ZTA)$ 복합체의 미세구조와 소결거동 (Microstructures and Densification Behaviors of $Al_2O_3-ZrO_2(ZTA)$ Composites Fabricated by a Surface-induced Coating)

  • 장현명;문종하;김광수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.17-24
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    • 1994
  • Al2O3-ZrO2(ZTA) composites were fabricated by a surface-induced coating of the precursor for the ZrO2 phase on the kinetically stable colloid particles of Al2O3. The fabricated composites were characterized by a uniform spatial distribution of the dispersed ZrO2 phase and by the absence of large ZrO2 grains throughout the Al2O3 matrix. The fracture toughness (KIC) and the bending strength of ZTA composites sintered at 1$600^{\circ}C$, respectively, were 5.6 MPa.m1/2 (for 20 wt% ZrO2) and 600 MPa (for 15wt% ZrO2). The fraction of tetragonal ZrO2 phase decreases as the total content of ZrO2, suggesting that both the stress-induced tlongrightarrowm transformation and the microcrack nucleation contribute to the toughening of the ZTA composites fabricated by the surface-induced coating.

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Line-Focus-Beam 초음파 현미경을 이용한 금속복합재료의 피로손상에 관한 연구 (Evaluation of Fatigue Damage of Metal Matrix Composite by LFB Acoustic Microscopy)

  • 이준현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.40-47
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    • 1993
  • 분말 야금법에 의해 제조된 SiC휘스커 강화 2124알루미늄 복합재료(SiCw/2124 Al)에 피로하중이 작용할 경우 복합재료의 계면에 있어서의 전위의 집적현상으로 인해 피로손상에 매우 민감하다. 그러나 이와같은 계면에 있어서의 전위의 집적현상으로 발생하는 피로미소균열의 검출 및 그 특성 평가에 대해서는 종래의 초음파 기술로서는 많은 문제점이 지적되고 있다. 본 논문은 SiC 휘스커 강화 알루미늄 복합재료에 있어서의 초기 피로손상을 평가하기 위하여 최근 새로운 비파괴 기법인 선집속 빔초음파 현미경의 적용 가능성에 대하여 연구하였다. 이를 위해 SiCw/2124 Al 복합재료 시험편에 대해 하중제어하에서 누설표면파와 누설유사표면파의 속도를 V(z)곡선으로 부터 FFT해석으로 구해 그 특성에 대하여 검토하였다. 또 주파수 5MHz에 대한 종래의 표면파 기법에 의하여 얻어진 결과와 고주파 초음파 현미경에 의하여 구해진 결과를 비교 검토 하였다.

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의성 탑리리 오층석탑의 표면오염물 분석 및 손상메커니즘 해석 (Deterioration Mechanism Interpretation and Surface Contaminant Analysis of the Five-Storied Stone Pagoda in Tapriri, Uiseong)

  • 이미혜;전유근;이명성
    • 자원환경지질
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    • 제46권5호
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    • pp.445-453
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    • 2013
  • 의성 탑리리 오층석탑(국보 제77호)은 통일신라시대의 대표적인 석조문화재이다. 현재 이 석탑은 지속적인 풍화로 인해 전체적으로 흑색, 황색, 백색변색이 발생되어 있으며 백색변색이 발생한 부분에서 미세균열, 박리박락, 입상분해가 집중적으로 분포해 있다. 표면오염물에 대한 분석결과, 흑색변색은 망간산화물, 황색변색은 철산화물, 백색변색은 석고와 타라나카이트로 인해 발생한 것으로 확인하였다. 또한, 석탑에 발생한 물리적 훼손은 암석내부에서 석고의 결정화 작용으로 인해 발생한 것으로 판단된다. 따라서 의성 탑리리 오층석탑을 장기적으로 보존하기 위해서는 보존처리 매뉴얼에 따라 석고를 중심으로 표면오염물을 제거하고 P-XRF를 활용한 정기적인 모니터링이 요구된다.

Epitaxial Growth of $NdF_3:Er^{3+}/CaF_2(111)$ by MBE

  • Ko, J.M.;Fukuda, T.
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1998년도 PROCEEDINGS OF THE 14TH KACG TECHNICAL MEETING AND THE 5TH KOREA-JAPAN EMGS (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM)
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    • pp.71-74
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    • 1998
  • $Er^{3+}$ doped $NdF_{3}$ single crystalline thin films with smooth, microcrack-free, and high-crystalline quality were grown on $CaF_{2}(111)$ substrate at $500^{\circ}C$by molecular beem epitaxy(MBE). The relation-ship between subcell and supercell showing the reconstructed $3^{1/2} \times 3^{1/2}$ structure was studied by reflection high-energy electron diffraction(RHEED) investigation. The film surface and the growth mode were examined in studied by RHEED patterns and atomic force microscope(AFM) images ex situ. The crystallinity of film and the lattice mismatch between $NdF_{3}Er}^{3+}(0002)$ film and $CaF_{2}(111)$ substrate depending in the $Er^{3+}$ concentration were investigated by X-ray rocking curve analysis.

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전력용 고온초전도 금속테이프 제작을 위한 첨단 레이저공정 개발 (Development of advanced laser processing for the fabrication of HTS metallic tapes for power applications)

  • 이상렬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.688-691
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    • 1997
  • Good quality superconducting $YBa_2Cu_30_{7-{\delta}}$(YBCO) thin films were grown on Hastelloy (Ni-Cr-Mo alloys) with yttria-stabilized zirconia(YSZ) buffer layers by in situ pulsed laser deposition in a multi-target processing chamber. Generally, Hastelloy exhibits excellent resistance to corrosion, fatigue, thermal shock, impact, and erosion. However, it is difficult to make films on flexible metallic substrates due to interdiffusion problems between metallic substrates and superconducting overlayers. To overcome this difficulty, it is necessary to use YSZ buffer layer since it will not only limit the interdiffusion process but also minimize the surface microcrack formation due to smaller mismatch between the film and the substrate. In order to enhance the crystallinity of YBCO films on metallic substrates, YSZ buffer layers were grown at various temperatures different from the deposition temperature of YBCO films. On YSZ buffer layer grown at higher temperature than that for depositing YBCO film, the YBCO thin film was found to be textured with c-axis orientation by x-ray diffraction and had a zero-resistance critical temperature of about 85K.

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