• Composites Research
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• 제25권1호
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• pp.26-30
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• 2012

본 연구에서는 스트레인게이지 회로를 이용하여 GRP 복합관의 열팽창계수를 측정하고자 하였다. 이를 위해 다양한 스트레인게이지 회로를 적용하여 알루미늄 보의 열팽창계수를 측정함으로써 측정방법의 타당성을 검증하였다. 또한 스트레인게이지의 부착위치와 반복횟수를 달리하며 또한 열팽창계수가 다른 스트레인게이지를 적용한 경우에 대해 GRP 복합관의 길이방향 및 원주방향 열팽창계수를 측정함으로써 열변형률 결과와 측정결과의 재현성에 미치는 영향을 조사하였다. 연구결과에 따르면 GRP 복합관의 경우 보강된 유리섬유에 의해 원주방향의 열변형률이 제한되어 원주방향 열팽창계수가 길이방향의 열팽창계수에 비해 낮게 나타났다. 또한 GRP 복합관의 후경화로 인해 측정횟수가 증가할수록 측정된 열팽창계수는 다소 증가하지만 증가폭은 점차 감소하였다. 아울러 열팽창계수가 다른 스트레인게이지를 적용하더라도 기준보상시편을 통해 스트레인게이지의 열변형률을 보상하면 동일한 열팽창계수가 얻어짐을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 2000년도 Proceedings of 2000 International Nano Crystals/Ceramics Forum and International Symposium on Intermaterials
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• pp.179-193
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• 2000

Aluminium titanate (Al₂TiO5) with an excellent thermal shock resistant and a low the expansion coefficient was obtained by solid solution with MgO, SiO₂, and ZrO₂ in the Al₂TiO5 lattice or in the grain boundary solution through electrofusion in an arc furnace. However, these materials have low mechanical strength due to the presence of microcracks developed by a large difference in thermal expansion coefficients along crystallographic axes. Pure Al₂TiO5 tends to decompose into α-Al₂O₃ and TiO₂-rutile in the temperature range of 750-1300℃ that rendered it apparently useless for industrial applications. Several thermal shock tests were performed: Long therm thermal annealing test at 1100℃ for 100h; and water quenching from 950 to room temperature (RT). Cyclic thermal expansion coefficients up to 1500℃ before and after decomposition tests was also measured using a dilatometer, changes in the microstructure, thermal expansion coefficients, Young's modulus and strengths were determined. The role of microcracks in relation to thermal shock resistance and thermal expansion coefficient is discussed.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권9호
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• pp.771-777
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• 2007

본 논문에서는 직접 수치 모사 기법을 이용해 섬유 강화 복합재료의 열팽창계수를 예측하였다. 직접 수치 모사 기법을 통해 구한 열팽창계수 예측치와 실험치의 비교를 통해 본 논문에서 제안한 직접 수치 모사 기법을 이용하면 인위적인 가정을 최소화하면서 기존의 방법과 유사하게 복합재료 열팽창계수를 예측할 수 있음을 확인하였다. 또한 섬유 체적비 변화에 따른 열팽창계수의 변화를 예측하고 그 경향성을 고찰하였다.

• 열처리공학회지
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• 제26권6호
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• pp.300-305
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• 2013

The effects of solute carbon atoms on the thermal expansion coefficients of ferrite and austenite as well as austenitization behavior were investigated by comparing carbon-free ferrite and carbon-containing ferrite. The thermal expansion coefficients and austenitization start and finish temperatures were measured using a dilatometer. Solute carbon atoms at elevated temperatures above the cementite dissolution temperature (650 K) decreased the thermal expansion coefficients of both ferrite and austenite. In addition, minute amount of carbon atoms dissolved in ferrite stimulated austenite nucleation during continuous heating, resulting in the lower starting temperature of austenitization.

• 공학논문집
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• 제6권2호
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• pp.141-151
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• 2004

금합금계 매몰재 재료의 물리적 특성은 각각 열팽창계수과 압축강도, 입도 분포에 크게 좌우된다. 일반적으로 금합금계 매몰재는 cristobalite와 quartz, plaster로 주성분을 구성하고 있다. 그리고 cristobalite와 quartz의 열팽창계수는 $2.6\times10^{-6}/^\circC$, $2.32\times10^{-6}/^\circC$, 로 이 두 재료의 혼합비가 매몰재의 열팽창 계수를 변화시키는 매우 중요한 역할을 하고 있다. 현재 국내에서는 금합금계 매몰재는 전량 수입에 의존하고 있고 그 시장 수요 또한 대단히 크다. 따라서 균일한 입도 분포를 가지는 cristobalite와 quartz의 개발과 주조금속의 열팽창과 냉각에 따른 수축력을 고려한 열팽창계수를 가지면서 매몰재의 요구강도에 적합한 압축강도를 가지는 금합금계 매몰재의 개발이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 먼저 균일한 입도를 갖는 cristobalite와 quartz 분체의 제조와 cristobalite와 quartz의 혼합비에 따른 열팽창계수와 압축강도를 비교 분석하였다. 본 연구의 결과로 표면이 매끄럽고 균일한 입도 분포를 갖는 cristobalite와 quartz를 제조하였으며, cristobalite와 quartz의 혼합비가 45:25가 열팽창계수와 압축강도에서 매몰재가 요구하는 조건을 만족하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제24권5호
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• pp.411-416
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• 1987

Thermal expansions and thermal expansion coefficients of cordierite ceramics reinforced by SiC whiskers up to 40 vol. % were investigated. The composite specimens were hot pressed at 1523K for 30 min under 28.5 MPa pressing pressure in Ar atmosphere. Thermal expansions of the hot pressed composites were measured using a differential dilatometer up to 1262 K in air. Thermal expansions and thermal expansion coefficient of the composites increased with SiC whisker content. Thermal expansion behaviors of the composites were well explained by modelling parallel slabs randomly distributed on the whisker plane as the microstructural element of the composites.

• 전기학회논문지
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• 제65권9호
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• pp.1504-1510
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• 2016

The aim of this study is to improve properties both glass transition temperature($T_g$) and coefficient of thermal expansion(CTE) using epoxy/micro-nano alumina composites with adding glycerol diglycidyl ether (GDE:1,2,3,5g). This paper deals with the effects of GDE addition for epoxy/micro alumina contents (40, 50, 60wt%)+surface modified nano alumina(1_phr) composites. 20 kinds specimen were prepared with containing micro, nano alumina and GDE as a micro composites(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70wt%) or a nano/micro alumina composites(1phr/40, 50, 60wt%). Average particle size of nano and micro alumina used were 30nm and $1{\sim}2{\mu}m$, respectively. The micro alumina used were alpha phase with Heterogeneous and nano alumina were gamma phase particles of spherical shape. The glass transition temperature and coefficients of thermal expansion was evaluated by DSC and TMA. The glass transition temperature decreased and coefficients of thermal expansion become smaller with filled contents of epoxy/micro alumina composites. On the other hand, $T_g$ and CTE as GDE addition variation(1,2,3,5g) of epoxy/micro-nano alumina composites decreased and increased respectively.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.95-98
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• 2005

This paper proposes the solutions predicting the coefficient of the thermal expansion changes of composites which include the fiber-like shaped ($a_1$ > ($a_2$ = ($a_3$) and the disk-like shaped (al = a2> a3) inclusions like two dimensional geometries, which has one aspect ratios, ${\alpha}$ = ($a_1$ /($a_3$). The analysis follows the procedure developed for elastic moduli by using the generalized approach of Eshelby’s equivalent tensor. The influences of the aspect ratios, on the effective coefficient of thermal expansion of composites containing aligned isotropic inclusions are examined. This model should be limited to analyze the composites with unidirectionally aligned inclusions and with complete binding to each other of both matrix and inclusions having homogeneous properties. The coefficient of thermal expansion of composites (${\theta}_{11}$,${\theta}_{22}$and ${\theta}_{33}$) are investigated. From material data of the composites with glass fiber in epoxy resin, the thermal expansions along the aspect ratio were obtained and similar to the Chow model. The longitudinal coefficients of thermal expansion ${\theta}_{11}$decrease, as the aspect ratios increase. However, the transverse coefficients of thermal expansion ${\theta}_{22}$increase or decrease, as the aspect ratios increase. And both of them decrease, as the concentration increases.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권4호
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• pp.41-47
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• 2019

The advent of highly integrated, high-power electronics requires low a coefficient of thermal expansion performance to prevent delamination between the heat dissipation material and substrate. This paper reports a preliminary study on the manufacturing technology of gas reaction control composite material, focusing on the prediction of the thermal expansion coefficients of Al-AlN composite materials. We obtained numerical equivalent property values by using finite element analysis and compared the values with theoretical formulas. Al-AlN should become the optimal composite material when the proportion of the reinforcing phase is approximately 0.45.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권2호
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• pp.129-135
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• 2015

본 연구는 마이크로미터 크기의 실리카 입자로 강화된 에폭시 복합재료 시편의 실리카 함량에 따른 열안정성을 기계적 물성인 영률 측정과 열적 물성인 열팽창계수 측정을 통해 평가하였다. 실험한 범위인 에폭시 중량 대비 실리카 함량 70 wt% 시편까지 실리카 함량에 따라 열팽창계수는 지속적으로 감소하여 약 25%까지 감소하여 열안정성이 개선되었으며, 영률 역시 점진적으로 증가하여 약 51%까지 증가하였다. 또한, 기존 연구에서 제시된 몇 가지 경험식 모델을 통한 해석결과를 실험결과와 비교하였는데, 열팽창계수 측정결과는 체적탄성계수와 전단탄성계수를 고려한 Kerner 모델의 결과와 잘 맞았으며, 영률 결과는 마이크로 크기 충전제에 대한 수치모델인 Mori-Tanaka 모델과 잘 부합하였다. 이를 통해 복합재료의 열팽창 및 영률 예측을 위한 모델에서는 체적분률 외에 충전제 함유량에 따른 추가적인 물성 변화를 고려해야 함을 알 수 있었다.