IRW(Inverter Resistance Welding) process and DSW(Delta-spot welding) process for dissimilar materials of DP590 and Al5052 were performed to evaluate the welding quality and mechanical properties. IRW experiment was carried out with changing the welding current. The other welding parameters such as pressure force, weld time, squeezing time and holding time were fixed. On the anther hand, DSW experiment was performed using the process tape at welding current of 11.5kA. The other conditions were same as IRW conditions. The various testes such as shear tensile strength, nugget diameters, EDS, SEM and cross-sectional observation for weld zone was performed. As a result, IMC(Inter Metallic Compound) thickness at 11.5kA was thinner than those of 9.5kA and 10.5kA conditions. In addition, thined IMC layer was observed when high electric current apply to the materials(DP590 and Al5052) in a short time throught dissimilar resistance spot welding controling welding conditions. The relationship between the thickeness of IMC and current intensity was after discussed.
Recently, as the function of largest supplier of biomass for "low carbon green growth", the necessity for systematic management of afforestation areas is emphasizing. The forestation of seedling, besides the afforestation cost itself, is required some additional follow-up management costs, like mowing and fertilizing of forestation area, and removal of bindweed. The mulching mat for afforestation seedlings is available for rooting of little seedlings as well as initial forestation expenses. Mulching technique is also used to control soil temperature and moisture by covering the surface of ground. In this study, the paper based-mulching film coated with biodegradable polymer and functional additive was specially produced using laboratory bar coater, and analyzed for its degradable behavior. Coating colors were prepared by dissolving PE (polyester) 80 % and PLA(polylactic acid) 20 % in chloroform and finally applied to handsheet prepared by preceding study conditions. Base paper and polymer-coated paper were artificially aged by 2 kinds of degradation methods, which are soil degradation by microorganism and light degradation by 257 nm UV wavelengths. Strength property, oxidation index and morphological property were evaluated by reduction rates of tensile strength, FTIR spectra ratio of carboxyl and carbonyl group and SEM micrograph. As these results, polymer coated-paper was superior to base paper in degradation behaviors, having results with lower reduction rate of strength properties.
전자선 전조사를 이용하여 PE/PP와 PET 복합섬유 기재에 스티렌을 그래프트 공중합하여 복합양이온 교환 섬유를 합성하였다. 공중합체의 그래프트율은 스티렌 단량체의 농도가 80%일때 123%이었으며 설폰화율은 스티렌 농도 70%에서 3.3 mmol/g 이었으며 그 이후에서는 큰 변화가 없었다. 또한 섬유의 인장강도는 기재에 비해 모두 낮게 나타났으며, 공중합체보다 이온교환 섬유의 인장강도가 최대 $0.206kgf/mm^2$ 로 낮게 나타났다 이온교환 섬유의 칼슘 및 마그네슘 이온에 대한 흡착파과 시간은 pH, 온도가 증가할수록 길어졌으며, 혼합 용액의 경우 단일 용액에 비해 마그네슘의 흡착파과가 늦게 나타났다. 한편 칼슘 및 마그네슘에 대한 반응속도 상수는 각각 0.012, 0.011 L/mg.h 이었으며, 최대 이온교환 흡착용량은 각각 47.06, 42.83 mg/g, 활성화 에너지는 각각 2,169, 1,534 J/mol 이었다.
본 연구에서는 섬유의 구김을 방지하기 위해 첨가제인 폴리우레탄을 2단계 중합반응을 통하여 합성하였으며, 단계 반응 중합체의 구조와 합성된 폴리우레탄의 구조를 FT-IR과 $^1H-NMR$ 스펙트럼으로 확인하였다. 방향족 이소시아네이트인 4,4-diphenylmethane diisocyanate(MDI)로 합성한 폴리우레탄의 평균 분자량이 지방족 이소시아네이트인 hexamethylene diisocyanate(HDI), 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate($H_{12}$MDI)로 합성한 폴리우레탄의 분자량보다 크게 증가하였다. 또한 MDI, HDI, $H_{12}MDI$로 합성한 폴리우레탄의 유리전이온도($T_g$)는 각각 -25, -42, -50$^{circ}C$로 나타났다. 합성 폴리우레탄의 경질부분 함량이 증가함에 따라 열 안정성과 인장강도는 증가하였고, 파괴점에서의 연신율은 감소하였다.
사출성형에서 수지의 불안정한 흐름에 의해 성형품에 표면결함이 발생되는데 이는 gate의 치수, 운전조건 그리고 고분자 용융물의 유변학적 성질과 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서는 PC, PBT, 그리고 PC/ABS alloy에 대해 다양한 사출속도에서 성형품의 표면결함의 형성에 대해서 조사하였다. 표면결함의 형성을 조사하기 위해 여러 가지 cavity 모양, 즉 기계적 물성 측정에 쓰이는 인장, 굴곡 그리고 충격시편의 형상을 이용하여 이들의 cavity와 gate의 두께를 다양하게 하여 실험하였다. 본 연구를 통해 사출성형의 충진 과정에서 letting에 의한 표면결함은 die swell과 die swell의 지연에 크게 영향을 받음을 관찰할 수 있었다. 큰 die swell은 jetting을 없애는데 유리하나 die swell의 지연이 커지면 jetting을 촉진시킨다. Cavity와 gate의 두께 비를 작게 하면 수지의 종류에 관계없이 jetting과 표면결함을 줄이거나 없앨 수 있다. 또한 작은 두께비는 사출성형에서 고분자 용융물의 안정된 흐름을 유지시키기 위할 작업 조건들의 선택의 폭을 넓게 하여 준다.
대표적인 UV 경화형 수지로 알려진 epoxy acrylate에 인계, 브롬계 난연제 및 금속 수산화물을 단독 또는 혼합하여 첨가하고 함량에 따른 난연 효과를 조사하였다. 난연성은 UL-94 V(ASTM D3801-87) 테스트법을 이용하여 측정하였다. 난연제 도입에 따른 물성의 저하를 막기 위해 montmorillonite(MMT)를 난연 보조제로 첨가하여 최종 경화체의 인장 특성의 변화를 확인하였다. 단일 난연제의 경우 브롬계 난연제인 decabromo-diphenyl oxide (DECA)가 함 할로겐 인계 난연제인 2,2,2-trichloroethyl dichlorophosphate (TCEDP)보다 낮은 함량에서 우수한 난연 효과를 나타냈으며 TCEDP의 함량이 증가할수록 경화 속도와 최종 전환율이 저하됨을 확인하였다. 금속 수산화물인 $Mg(OH)_2$는 40 wt%가 첨가되어도 난연 효과가 나타나지 않았다. 특히 DECA/TCEDP 혼합계는 MMT를 도입하지 않고도 기계적 물성의 저하 없이 탁월한 난연 효과가 나타나는 것으로 확인되었다.
이 연구에서는 석조문화재 강화제의 처리 효과를 정량적으로 규명하기 위해 화강석분과 포틀랜드시멘트를 이용하여 강도가 낮은 인공 다공질 시료를 제작하고, 여기에 4종의 알콕시실란계 강화제와 아크릴수지, 에폭시수지 등 상업화 된 6종의 강화제를 적용하여 처리 전과 후의 특성을 비교 분석하였다. 실험 결과, Silres BS OH 100은 밀도 및 표면 경도 향상에 효과적이며, 발수성의 SS-101과 친수성의 Site SX-RO는 염풍화에 대해 향상된 내구성을 보였다. Araldite 2020은 물리적 기능 향상에 가장 효과적이나, Syton HT-50 및 Paraloid B72는 낮은 침투율로 인해 표면 일부에 처리효과가 집중되어 전체적으로는 풍화에 취약한 것으로 나타났다.
본 연구에서는, 인장력과 이에 수직방향으로 작용하는 압축음력을 동시에 고려한 직교이방성 합성부재의 인장력-변형률 관계식(Bhagwan, Agarwal & Brouoan, 1990)을 응용하여, 토목섬유인발저항력 및 인장력에 미치는 구속응력의 영향을 정량적으로 평가할 수 있는 기법을 제시하였다. 이를 위해서, 국내에서 판매되고 있는 부직포, 직포, 복합포 및 지오그리드 등의 토목섬유를 대상으로 구속신장시험(Confined Extension Test) 및 실내인발시험(Laboratory Pull-out Test)을 수행하였다. 시험결과를 토대로하여 구속응력이 토목섬유의 인장력-변형률 거동에 미치는 영향을 분석하였고, 구속응력에 의한 토목섬유 인장력 및 인발저항력의 변화를 정량적으로 평가하였다. 분석결과, 구속응력의 크기가 증가할수록 토목섬유의 할선계수가 뚜렷이 증가하였으며, 본 연구 제안방법에 의한 토목섬유-흙 사이의 마찰저항각 $\delta\; 및\; 보정계수\; a^2$값이 기존의 인발저항력 평가방법에 비하여 다소 큰 값을 나타내어, 인발저항력 산정시 토목섬유에 가해지는 구속음력의 크기를 고려하는 본 연구 제시방법의 경우에 보다 큰 인발저항력이 얻어짐을 알 수 있었다.
As the interface bonding phenomenon between the matrix and the reinforcements has a large effect on the mechanical properties of MMCs, a sugestion of the strength analysis technique considering the residual stress and the interface bonding phenomenon is very important for the design of pans and the estimation of fatigue behavior. In this paper the three dimensional finite element anaysis is performed during the elasto-plastic deformation of the particulate reinforced metal matrix composites. It was analyzed with the volume fractions in view of microscale. Bonding strength. interface separation and matrix void growth between the matrix and the reinforcements will be predicted on deformation under tensile loading. An interface seperation is estimated by the fracture criterion which is a critical value of generalized plastic work per unit volume. The shape of the reinforcement is assumed to be a perfect sphere. And the type of the reinforcement distribution is assumed as FCC array. The thermal residual stress in MMCs is induced by the heat treatment. It is included at the simulation as an initial residual stress. The element birth and death method of the ANSYS program is used for the estimation of the interface bonding strength, void generation and propagation. It is assumed that the fracture in the matrix region begin to occur under the external loading when the plastic work per unit volume is equal to the critical value. The fracture strain will be defined. The experimental data of the extruded $SiC_p$>/606l Al composites are compared with the theoretical results.
Recently, microstructures fabricated using microstereolithography technology have been used in the biological, medical and mechanical fields. Microstereolithography can fabricate real 3D microstructures with fine features, although there is presently a limited number of materials available for use in the process. Deformation of the fine features on a fabricated microstructure remains a critical issue for successful part fabrication, and part deformation can occur during rinsing or during fabrication as a result of fluid flow forces that occur during movement of mechanical parts of the system. Deformation can result in failure to fabricate a particular feature by breaking the feature completely, spatial deflection of the feature, or attaching the feature to neighboring microstructures. To improve mechanical strength of fabricated microstructures, a clay nanocomposite can be used. In particular, a high-aspect ratio microstructure can be fabricated without distortion using photocurable liquid resin containing a clay nanocomposite. In this paper, a clay nanocomposite was blended with a photocurable liquid resin to solve the deformation problem that occurs during fabrication and rinsing. An optimal mixture ratio of a clay nanocomposite was found through tensile testing and the minimal allowable distance between microstructures was found through fabrication experimentation. Finally, using these results, high-aspect ratio microstructures were fabricated using a clay nanocomposite resin without distortion.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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