Jahan, Muhammad Pervej;Wong, Yoke San;Rahman, Mustafizur
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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v.9
no.4
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pp.3-10
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2008
Micro-electrical discharge machining (micro-EDM) is an effective method for machining all types of conductive materials regardless of hardness. Since micro-EDM is an electro-thermal process, the energy supplied by the pulse generator is an important factor in determining the effectiveness of the process. In this study, an investigation was conducted on the micro-EDM of tungsten carbide (WC) to compare the performance of transistor and resistance/capacitance (RC) pulse generators in obtaining the best quality micro-hole. The performance was measured by the machining time, material removal rate, relative tool wear ratio, surface quality, and dimensional accuracy. The RC generator was more suited for minimizing the pulse energy, which is a requirement for fabricating micro-parts. The smaller-sized debris formed by the low-discharge energy of RC micro-EDM could be easily flushed away from the machined zone, resulting in a surface free of burrs and resolidified molten metal. The RC generator also required much less time to obtain the same quality micro-hole in WC. Therefore, RC generators are better suited for fabricating micro-structures, producing good surface quality and better dimensional accuracy than the transistor generators, despite their higher relative tool wear ratio.
Kim, Hye-Lin;Kim, Ae-Li;Lee, Young-Hee;Kim, Sung Yeol;Park, Cha-Cheol;Rahman, Mohammad Mizanur;Kim, Han-Do
Textile Coloration and Finishing
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v.30
no.1
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pp.9-19
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2018
To prepare bio-inspired antifouling coating materials having similar structure with lotus, self-crosslinkable waterborne polyurethanes emulsions containing paraffin wax (CWPU/P0, 0.25, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, the number indicated the wt% of wax) were prepared by an emulsifier-free/solvent free prepolymer mixing process. The as-polymerized CWPU/P emulsions containing 0 - 1.00wt% of paraffin wax were found to be stable after 4 months, however, CWPU/P emulsions containing 1.50 and 2.00wt% of paraffin wax were unstable within 1 month storage. Considering the stability of emulsions, the optimum paraffin wax content was found to be about 1wt% to obtain stable antifouling coating emulsion material. The surface topology of CWPU/P film samples was characterized by atomic force microscopy (AFM). This study examined the effect of paraffin wax content on the surface roughness, water contact angle/surface energy, water swelling, light transmittance and tensile properties of CWPU/P film samples.
Application of fuel cell to produce renewable energy for commercial purpose is limited by the high cost of Pt based electrode materials. Development of inexpensive, high energetic electrode is the need of the hour to produce pollution free energy using bio-fuel through a fuel cell. Ni-Cu and Ni-CeO2-Cu electrode materials, electro synthesized by pulse current have been developed. The surface morphology of the electrode materials is controlled by different deposition parameters in order to produce a high current from the electro-oxidation of the fuel, the ethanol. The developed materials are electrochemically characterized by Cyclic Voltammetry (CV), Chronoamperometry (CA) and Potentiodynamic polarization tests. The results confirm that the high current is due to their enhanced catalytic properties viz. high exchange current density (i0), low polarization resistance (Rp) and low impedance. It is worthwhile to mention here that the addition of CeO2 to Ni-Cu has outperformed Pt as far as the high electro catalytic properties are concerned; the exchange current density is about eight times higher than the same on Pt surface. The morphology of the electrode surface examined by SEM and FESEM exhibits that the grains are narrow and sub spherical with 3D surface, containing vacancies in between the elongated grains. The fact has enhanced more surface area for electro oxidation of the fuel, giving rise to an increase in current. Presence of Ni, CeO2, and Cu is confirmed by the XRD and EDXS. Fuel cell fabricated with Ni-CeO2-Cu material electrode is expected to produce clean electrical energy at cheaper rates than conventional one, using bio fuel the derived from biomass.
Soo-Jin Park;Su-Wan Song;Min-Kang Seo;Jae-Sup Shin;Kyuchul Kim
Journal of the Korean Chemical Society
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v.47
no.2
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pp.147-154
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2003
In this study, the fluorinated carbon blacks(CB) were used to reduce the negative temperature coefficient (NTC) phenomenon of the CB-filled high density polyethylene(HDPE) compounds in the fluorination pressure of 0.1-0.4 MPa. The changes in surface properties of the CB were investigated by using FT-IR, XPS and contact angle measurements. From the FT-IR results, the fluorinated CB showed the C-F absorption peak at 1400-1000 cm$^{-1}$ and the peak intensity was increased with increasing the fluorination pressure. Also, the analysis of XPS spectra of the fluorinated CB indicated that fluorine content was increased with increasing the fluorination pressure. Meanwhile, the surface free energy of the fluorinated CB was decreased with increasing the fluorination pressure. Consequently, the increase of fluorine contents on CB made a disappearance of NTC behaviors of CB/HDPE compounds, which was probably due to the reduction of CB reaggregation after melting point of the HDPE, resulting from decreasing the surface free energy of CB particles.
The effect of porosity on bending and free vibration behavior of simply supported functionally graded plate reposed on the Winkler-Pasternak foundation is investigated analytically in the present paper. The modified rule of mixture covering porosity phases is used to describe and approximate material properties of the FGM plates with porosity phases. The effect due to transverse shear is included by using a new refined shear deformation theory. The number of unknown functions involved in the present theory is only four as against five or more in case of other shear deformation theories. The Poisson ratio is held constant. Based on the sinusoidal shear deformation theory, the position of neutral surface is determined and the equation of motion for FG rectangular plates resting on elastic foundation based on neutral surface is obtained through the minimum total potential energy and Hamilton's principle. The convergence of the method is demonstrated and to validate the results, comparisons are made with the available solutions for both isotropic and functionally graded material (FGM). The effect of porosity volume fraction on Al/Al2O3 and Ti-6Al-4V/Aluminum oxide plates are presented in graphical forms. The roles played by the constituent volume fraction index, the foundation stiffness parameters and the geometry of the plate is also studied.
Surface characterization of materials has been considered critical in the development of biomaterials, as many unfavorable responses from the body occur at the interface between a material and the body component. The contact angle measurement is one means to characterize the surface properties and to correlate them to the biocompatibility of materials. In this paper, surface characteristics of silk fibroin/S-carboxymethyl kerateine, representative fibrous proteins, were investigated by contact angle measurements of ESCA. The biocompatibility of the blends was evaluated based on minimal interfacial free energy concept, and compared with other potential biomaterials. It was also hypothesized that the enhanced surface polarity of the blends was generated from the conformational transition of proteins. This approach to evaluate the biocompatibility of materials based on surface characteristics may find wide utility in many biomedical applications.
This work uses tensor calculus to derive a complete set of three-dimensional field equations well-suited for determining the behavior of thick shells of revolution having arbitrary curvature and variable thickness. The material is assumed to be homogeneous, isotropic and linearly elastic. The equations are expressed in terms of coordinates tangent and normal to the shell middle surface. The relationships are combined to yield equations of motion in terms of orthogonal displacement components taken in the meridional, normal and circumferential directions. Strain energy and kinetic energy functionals are also presented. The equations of motion and energy functionals may be used to determine the static or dynamic displacements and stresses in shells of revolution, including free and forced vibration and wave propagation.
A series of acrylic copolymers containing perfluoroalkyl acrylate were synthesized by 2-step emulsion polymerization of variety of acrylate monomers (ethyl acrylate, butyl acrylate or methyl methacrylate) with perfluoroalkyl ethyl acrylate (PFA) and glycidyl methacrylate (GMA) monomers. This study focused on effects of monomer compositions (the kind of acrylate monomer, contents of PFA and GMA) and composition of surfactants [(sodium dodecyl sulphate/nonylphenol 10mole ethoxylate (NP-10)] and initiator content on the contact angles and surface free energy. It was found that the copolymer having an optimum composition (BA : 87 wt%, GMA : 8.7 wt% and PFA : 4.3 wt%) was shown to be quite surface active [surface free energy : 19.89 mN/m and contact angles : $103.5^{\circ}$ (water) and $78.7^{\circ}$ (methylene iodide)] in the solid state. This result suggests that the optimal copolymer containing fluorinated monomer synthesized in this study have high potential as a low surface energy material, which may have high oil- and water-repellent surface and have been proposed as acrylic syntan for leather and also as soil-resistant/oil and water repellent coating for textiles and wood etc.
The present study investigates on the experimental and numerical results of heat transfer in the acoustic fields induced by ultrasonic waves. The strong upwards flow which moves from the bottom surface in a cavity to the free surface called as "acoustic streaming" was visualized by a particle image velocimetry (PIV). In addition, the augmentation ratio of heat transfer was experimentally investigated in the presence of acoustic streaming and was compared with the profiles of acoustic pressure calculated by the numerical analysis. A coupled finite element-boundary element method (FE-BEM) was applied for a numerical analysis. The results of experimental and numerical studies clearly show that acoustic pressure variations caused by ultrasonic waves in a medium are closely related to the augmentation of heat transfer.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.5
no.6
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pp.491-494
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2004
[ $H_2$ ] uptake into $Pt/MoO_{3}$ was enhanced with an increased calcination temperature. Selective CO pulse chemisorption demonstrated that free Pt surface area was decreased as calcination temperature was increased. Characteristic techniques were dedicated to elucidate the closer contact at adlineation sites between Pt and $MoO_3$ substrates. Calcination resulted in supplying the hydrogen access into more $MoO_3$ particles and controlling the kinetics of hydrogen uptake.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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