• 한국재료학회지
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• 제31권7호
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• pp.392-396
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• 2021

Expensive PCBN or ceramic cutting tools are used for processing of difficult-to-cut materials such as Ti and Ni alloy materials. These tools have the problem of breaking easily due to their high hardness but low fracture toughness. To solve these problems, cutting tools that form various coating layers are used in low-cost WC-Co hard material tools, and research on various tool materials is being conducted. In this study, binderless-WC, WC-6 wt%Co, WC-6 wt%Co-1 wt% Mo₂C, and WC-6 wt%Co-2.5 wt% Mo₂C hard materials are densified using horizontal ball milled WC-Co, WC-Co-Mo₂C powders, and spark plasma sintering process (SPS process). Each SPSed Binderless-WC, WC-6 wt%Co-1 wt% Mo₂C, and WC-6 wt%Co-2.5 wt% Mo₂C hard materials are almost completely dense, with relative density of up to 99.5 % after the simultaneous application of pressure of 60 MPa and almost no significant change in grain size. The average grain sizes of WC for Binderless-WC, WC-6 wt%Co-1 wt% Mo₂C, and WC-6 wt%Co-2.5 wt% Mo₂C hard materials are about 0.37, 0.6, 0.54, and 0.43 ㎛, respectively. Mechanical properties, microstructure, and phase analysis of SPSed Binderless-WC, WC-6 wt%Co-1 wt% Mo₂C, and WC-6 wt%Co-2.5 wt% Mo₂C hard materials are investigated.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제13권2호
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• pp.79-88
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• 2021

Purpose. To assess peri-implant stress distribution using finite element analysis in implant supported fixed partial denture with occlusal schemes of cuspally loaded occlusion and implant protected occlusion. Materials and methods. A 3-D finite element model of mandible with D2 bone with partially edentulism with unilateral distal extension was made. Two Ti alloy identical implants with 4.2 mm diameter and 10 mm length were placed in the mandibular second premolar and the mandibular second molar region and prosthesis was given with the mandibular first molar pontic. Vertical load of 100 N and and oblique load of 70 N was applied on occlusal surface of prosthesis. Group 1 was cuspally loaded occlusion with total 8 contact points and Group 2 was implant protected occlusion with 3 contact points. Results. In Group 1 for vertical load, maximum stress was generated over implant having 14.3552 Mpa. While for oblique load, overall stress generated was 28.0732 Mpa. In Group 2 for vertical load, maximum stress was generated over crown and overall stress was 16.7682 Mpa. But for oblique load, crown stress and overall stress was maximum 22.7561 Mpa. When Group 1 is compared to Group 2, harmful oblique load caused maximum overall stress 28.0732 Mpa in Group 1. Conclusion. In Group 1, vertical load generated high implant stress, and oblique load generated high overall stresses, cortical stresses and crown stresses compared to vertical load. In Group 2, oblique load generated more overall stresses, cortical stresses, and crown stresses compared to vertical load. Implant protected occlusion generated lesser harmful oblique implant, crown, bone and overall stresses compared to cuspally loaded occlusion.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권5호
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• pp.359-367
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• 2023

The localized corrosion resistance of the Ni-based Inconel 718 alloy after solution heat treatment was evaluated using electrochemical techniques in a solution of 25 wt% NaCl and 0.5 wt% acetic acid. Solution heat treatment at 1050 ℃ for 2.5 hours resulted in an increased average grain diameter. Both Ti carbides (10 ㎛ diameter) and Nb-Mo carbides (1 - 9 ㎛ diameter) were distributed throughout the material. Despite heat treatment, the shape and composition of these carbides remained consistent. An increase in solution temperature led to a decrease in pitting potential value. However, the pitting potential value of solution heat-treated Inconel 718 was consistently higher than that of as-received Inconel 718 at all tested temperatures. Localized corrosion initiation occurred at 0.4 V_SSE in a temperature environment of 80 ℃ for both as-received and solution heat-treated Inconel 718 alloys. X-ray photoelectron spectroscopic analysis indicated that the composition of the passive film formed on specimen surfaces remained largely unchanged after solution heat treatment, with O1s, Cr2p_3/2, Fe2p_3/2, and Ni2p_3/2 present. The difference in localized corrosion resistance between as-received and solution heat-treated Inconel 718 alloys was attributable to microstructural changes induced by the heat treatment process.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.681-682
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• 2013

전기는 우리 주변의 에너지 형태 중에서 가장 편리하고 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전기는 전자제품, 전기자동차, 에너지 저장 플랜트 등 매우 많은 분야에서 저장되고 사용되고 있다. 특히 에너지 저장 용량의 확대는 휴대폰, 노트북 PC 등 휴대용 IT 기기의 성장에 결정적인 역할을 하였다. 가볍고 작으면서도 고용량의 전기 에너지 저장 장치가 없었다면, 통신이나 인터넷 그리고 오락 등 다양한 기능을 작은 휴대용 기기에 구현할 수 없었을 것이다. 그러나 시간이 흐를수록 기기의 요구 성능이 높아지고 소비자의 니즈가 더욱더 다양해지고 고도화될수록 단일 부품으로 가장 큰 부피를 차지하는 에너지 저장 장치의 용량과 디자인은 점점 중요해지고 있다. 이러한 에너지 저장 장치에서 가장 친숙한 형태는 2차 전지 계열이다. 납 축전지를 비롯하여, 니켈수소, 니켈카드뮴, electrochemical capacitor와 Li ion 계열 등이 대표적이다. 특히 Li ion 배터리는 모바일, 자동차 및 에너지 저장 그리드 등과 같은 다양한 분야에 가장 많이 적용되고있다. Li ion 배터리에 대하여 현재의 핵심적인 연구분야는 전극 재료(cathode, anode)와 electrolyte에 대한 것이다. Anode 전극 재료 중에서 가장 많이 사용되는 재료는 카본을 기반으로 하는 재료로 안정성에 대한 장점이 있지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있다. 에너지 저장 용량 증가에 대한 필요성이 증가하기 때문에 현재 많이 사용되고 있는 에너지 밀도가 낮은 카본 재료를 대체하기 위해서 이론 용량이 높다고 알려진 실리콘과 같은 메탈이나 주석 산화물과 같은 천이 금속 산화물에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 현재까지 알려진 많은 재료 중에서 가장 큰 capacity (~4,000 mAh/g)를 가지고 있다고 알려진 실리콘이 카본의 대체 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나, Li 과 반응을 하며 약 300~400%에 달하는 부피팽창이 발생하고, 이러한 부피 팽창 때문에 충 방전이 진행됨에 따라 current collector로부터 박리되는 현상을 보여 빠른 용량 감소를 보여주고 있다. 본 연구에서는 adhesion layer를 current collector와 실리콘 전극 재료 사이에 삽입하여 충 방전 시 부피팽창에 의한 미세구조의 변화와 electrochemical 특성에 대한 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 anode 전극은 상용 Cu foil current collector에 RF/DC magnetron 스퍼터링을 통해 다양한 종류(Ti, Ta 등)의 adhesion layer과 200 nm 두께의 Si 박막을 증착하였다. 또한 Bio-logic Potentiostat/ Galvanostat VMP3 와 WanAtech automatic battery cycler 장비를 사용하여 0.2 C-rate로 half-cell 타입의 코인 셀로 조립한 전극에 대한 충 방전 실험을 진행하였다. Adhesion layer의 사용으로 인해 실리콘 박막과 Cu current collector 사이의 박리 현상을 줄여줄 수 있었고, 충 방전 시 Cu 원자의 실리콘 박막으로의 확산을 통한 brittle한 Cu-Si alloy 형성을 막아 줄 수 있어 큰 특성 향상을 확인할 수 있었다. 또한, 리튬과 실리콘의 반응을 통한 형태와 미세구조 변화를 SEM, TEM 등의 다양한 장비를 사용하여 확인하였고, 이를 통해 adhesion layer의 사용이 전극의 특성향상에 큰 영향을 끼쳤다는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제44권5호
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• pp.654-664
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• 2006

Statement of problem: There has been a eat interest in the use of titanium for fixed and removable prostheses in recent because of its excellent biocompatibility. However, the melting temperature and chemical reactivity of titanium necessities casting system different from those used in conventional casting. The current titanium casting systems are based on an electric-arc design for melting the metal in an argon atmosphere and its exclusive investment. Despite the new development in Ti casting system, inadequate mold filling and internal porosity are frequently observed casting defects. Purpose : The purposes of this study were to compare the castibility and reaction layer of the casting titanium under the two casting machines and their investment condition. Material and method: coping and machine-milled titanium coping according to the casting methods and the marginal configurations. The total 28 specimens were used, and these are divided into 4 groups according to 2 casting machines and 2 investments. The castings were analyzed using x-ray microanalysis and microhardness testing. The reaction layer between margin of titanium casting and the investments was observed and analyzed with scanning electron microscope. Result: 1. Castabiliy of casting titanium specimen was best in the group of centrifugal casting machine and Selevest $CB^{\circledR}$ and good that of Selevest CB and pressure differential casting machine, Rematitan plus and centrifugal casting machine, Rematitan plus and pressure differential casting machine in order. 2. There was no significanct correlation in titanium castability in respect of casting machine. However ANOVA indicated that Selevest $CB^{\circledR}$ groups had significantly better castability than Rematitan $plus^{\circledR}$ groups.(p<0.05) 3. There was a significant microhardness difference between centrifugal casting machine groups and pressure differential groups.(p<0.05) Titanium castings in centifugal groups had significantly harder than those in pressure differential groups. 4. The addition of zirconia decreased interfacial reactivity. Conclusion: above result revealed that of the castability of titanium casting specimens had little correlation in casting machines and was better in magnesia-based investment contained ZrO2 groups. However in order to practice casting titanium in clininic, its castability should be improved, also there should be more research on factor of castability so that long-span prothesis and removable partial denture metla frame may be casted completly.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2002년도 제3회 최신 분말제품 응용기술 Workshop
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• pp.25-37
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• 2002

The most important industrial application of gamma radiation in characterizing green compacts is the determination of the density. Examples are given where this method is applied in manufacturing technical components in powder metallurgy. The requirements imposed by modern quality management systems and operation by the workforce in industrial production are described. The accuracy of measurement achieved with this method is demonstrated and a comparison is given with other test methods to measure the density. The advantages and limitations of gamma ray densitometry are outlined. The gamma ray densitometer measures the attenuation of gamma radiation penetrating the test parts (Fig. 1). As the capability of compacts to absorb this type of radiation depends on their density, the attenuation of gamma radiation can serve as a measure of the density. The volume of the part being tested is defined by the size of the aperture screeniing out the radiation. It is a channel with the cross section of the aperture whose length is the height of the test part. The intensity of the radiation identified by the detector is the quantity used to determine the material density. Gamma ray densitometry can equally be performed on green compacts as well as on sintered components. Neither special preparation of test parts nor skilled personnel is required to perform the measurement; neither liquids nor other harmful substances are involved. When parts are exhibiting local density variations, which is normally the case in powder compaction, sectional densities can be determined in different parts of the sample without cutting it into pieces. The test is non-destructive, i.e. the parts can still be used after the measurement and do not have to be scrapped. The measurement is controlled by a special PC based software. All results are available for further processing by in-house quality documentation and supervision of measurements. Tool setting for multi-level components can be much improved by using this test method. When a densitometer is installed on the press shop floor, it can be operated by the tool setter himself. Then he can return to the press and immediately implement the corrections. Transfer of sample parts to the lab for density testing can be eliminated and results for the correction of tool settings are more readily available. This helps to reduce the time required for tool setting and clearly improves the productivity of powder presses. The range of materials where this method can be successfully applied covers almost the entire periodic system of the elements. It reaches from the light elements such as graphite via light metals (AI, Mg, Li, Ti) and their alloys, ceramics ($AI_20_3$, SiC, Si_3N_4, $Zr0_2$, ...), magnetic materials (hard and soft ferrites, AlNiCo, Nd-Fe-B, ...), metals including iron and alloy steels, Cu, Ni and Co based alloys to refractory and heavy metals (W, Mo, ...) as well as hardmetals. The gamma radiation required for the measurement is generated by radioactive sources which are produced by nuclear technology. These nuclear materials are safely encapsulated in stainless steel capsules so that no radioactive material can escape from the protective shielding container. The gamma ray densitometer is subject to the strict regulations for the use of radioactive materials. The radiation shield is so effective that there is no elevation of the natural radiation level outside the instrument. Personal dosimetry by the operating personnel is not required. Even in case of malfunction, loss of power and incorrect operation, the escape of gamma radiation from the instrument is positively prevented.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 1994년도 추계학술대회강연 및 발표대회 강연및 발표논문 초록집
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• pp.15-15
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• 1994

M MA ODS 합금의 보다 폭넓용 실용확훌 위해 크게 요구되고 있는 적정 접합기술 개발의 한 방안￡로, 마찰압접(Friction Welding) 방법의 가능성옳 조사하기 위하여 마찰압력과 시간, 마 찰 후 접촉압력(Upset Pressure) 풍을 다양하게 변화시켜 접합체톨 제조한 후, 접합체 강도에 대한 인장시험과 접합계연의 결합 및 미세구조에 대한 현미경 관찰, EDS에 의한 원소분석, 접 합이옴부의 경도분포와 파단면 분석 풍율 행하였다. 실험에 사용된 모재는 기계적 합금법으로 제조된 Inca사의 Ni기 MA 754 합금이었으며, 직경 l 10 mm, 길이 50 mm로 가공한 후, 아세통￡로 초음파 세척하여 접합에 사용하였다. 접합온 브 레이크식 마찰압접기틀 사용하여 행하였으며, 회전시험편의 회전수는 2400 rpm이었A며, 다른 한쪽의 고정시험편과의 마찰압력 및 마찰시간온 각각 50 - 500 MPa과 1-5초로, 또한 업셋압 력도 50 - 600 MPa로 변화시켰다. 이때 업셋압력은 모든 시편에 대해 일정하게 6초동안 가하 였다. 얻어진 접합체는 각 압접조건 당 2개 이상의 접합시험편에 대해 상온 인장강도톨 측정하 였으며, 파단이 일어난 위치를 확인한 후 파면에 대한 분석율 주사전자현미경(SEM)과 에너지 분산형 분광분석기mDS)릎 사용하여 행하였다. 컵합이옴부의 첩합성올 확인하기 위하여, 접합 체를 접합변에 수직으로 절단, 연마한 후 광학현미경과 SEM, EDS 퉁으로 관찰, 분석하여 접 합부의 형상과 결합형성 여부, 접합계면의 미세조직 퉁옳 조사하였다. 또한 마찰압접에 따론 모재와 접합계연부의 경도분포훌 접합이옴부로부터 모재쪽으로 일정 간격율 두어 마이크로 비 커스 경도기로 측정, 조사하였다. 이상의 설험 결과, 다옴과 같온 결론옳 얻었다. ( (1) 접합체 강도가 모채 강도의 95% 이상이 되는 양호한 렵합체흩 얻기 위한 마찰압력 조건 온, 2400 rpm의 회전속도와 6초의 업셋압력 유지시간에서 마찰압력과 업셋압력, 그리고 마찰시 간이 각각 400 MPa 이상과 500 MPa 이상,2초입율 확인하였다. ( (2) 컵합이옴부의 관찰 결과, 모든 마찰압접 조건에서 컵합이옴부는, 기폰 모재의 texture 조직 을 유지하고 있는 모재부 영역(영역 ill)과 첩합계면부에 인접하여 업셋압력이 주어질 때 단조 효과에 의해 계연 외부로 metal flow가 일어나면서 형성된 영역 II, 매우 미세한 결정립으로 구성된 중앙부의 영역 1 로 이투어져 있옴융 확인하였다. ( (3) 최적접합조건이 충족되지 않온 경우, 접합부의 영역 I 에서 관찰된 void와 균열, 불균일한 접합계면 통의 접합결함에 Al과 Y. Ti 퉁￡로 구성된 산화물률이 용집되어 있옴을 확인하였 다-( (4) 접합체의 파단 양상온 크게 접합부 파단과 모재부 파단, 이률의 혼합형 파단i로 나눌수 있었다. 모재부 파단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였￡며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권1호
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• pp.46-52
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• 2009

연구목적: 최근 임플란트 상부보철물의 주재료로서 티타늄의 수요가 증가하고 있고, 급속도로 발전하고 있는 CAD/CAM (computer - aided design/computer-aided manufacturing) 기술이 접목되어 티타늄을 절삭하여 제작하는 방법이 주목을 받고 있으며 치과 임상에서 점점 그 영역이 넓어지고 있다. 다만, 하나의 티타늄괴를 절삭하여 만드는 방법의 특성상 기계적 유지력을 얻을 수 있는 비드 등을 형성할 수 없고, 통상적인 재료인 금 합금이나 도재용 합금 주조체에 비해 도재와의 결합력도 떨어지는 것이 보완해야 할 점으로 지적되고 있다. 이에 본 연구는 절삭형 티타늄을 이용한 보철물 제작에 많이 사용되고 있는 열중합 의치상 레진, 간접 복합 레진, 도재와 Grade II 순수 티타늄 사이의 결합 강도를 비교 평가해 보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 지름 9 mm, 높이 10 mm의 Grade II 순수 티타늄 원통형 시편 37개를 3군으로 나누어 각각 직경 7 mm, 높이 1 mm의 열중합 의치상 레진 (Lucitone 199, DENTSPLY Trubyte, York, USA), 간접 복합 레진 (Sinfony, 3M ESPE, Seefeld, Germany), 도재 (Triceram, Dentaurum, Ispringen, Germany)와 결합시켰다. 시편은 $5-55^{\circ}C$에서 1000회 열순환 처리 후, 범용 시험기 (Instron, Universal Testing Machine, Model 4465, USA)를 이용하여 1 mm/min의 속도로 하중을 가하여 전단결합강도를 측정하였다. 파절된 단면의 양상을 관찰하고 각 군별 파절양상을 조사하였다. 측정값은 one-way ANOVA와 Scheffe's multiple range test (${\alpha}=0.05$)로 분석하였다. 결과: 열중합 의치상 레진인 Lucitone 199 ($17.82{\pm}5.13\;MPa$)의 결합 강도가 가장 높았으며, 도재인 Triceram ($12.97{\pm}2.11\;MPa$), 복합레진인 Sinfony ($6.00{\pm}1.31\;MPa$) 순으로 감소하였다. Lucitone 199와 Sinfony 군의 파절 양상은 대부분이 부착성 파절인 데에 반해 Triceram 군에서는 복합성 파절이 많았다. 결론: CAD/CAM을 이용한 절삭형 티타늄 구조물 상방에 전장용 심미 재료로는 열중합형 의치상 레진이 가장 강한 결합 강도를 보인다. 기존의 주조체의 유지구 등에서 얻는 강도에 비해 약하고, 부착성 파절이 많은 점 등은 향후 이들 재료와 티타늄간의 결합력을 높이기 위한 보다 많은 연구가 이루어져야 할 것을 시사한다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제35권5호
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• pp.380-386
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• 2010

연구목적: 니켈-티타늄 금속을 근관치료기구에 도입함으로써 근관형성과정이 매우 단순화되었다. 그러나 이러한 새로운 기구는 단점도 함께 가지고 있는데 그 중 하나가 근관내로 기구가 빨려 들어가는 경향이다. 본 연구에서는 니켈-티타늄 전동파일의 경사도가 screw-in effect에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 총 20개의 S-자형 투명레진블록 (Dentsply-Maillefer) 근관에서 두 군으로 나누어 실험하였는데 Profile군에서는 0.02, 0.04 그리고 0.06 경사도의 Profile (Dentsply-Maillefer)과 0.08, 0.10 그리고 0.12의 경사도의 GT Rotary file (Dentsply-Maillefer)을 사용하였고 K3군에서는 같은 경사도의 K3 file SybronEndo)을 사용하였으며, 분당 300회전의 일정한 속도에서 단일 pecking 동작으로 기구조작을 하였다. 특수한 장치를 고안하였으며 장치내 dynamometer를 이용하여 screw-in effect를 측정하여 one-way ANOVA로 통계처리하고 Tuckey's multiple range test로 사후검정하였다. 결과: Profile 군에서는 큰 경사도의 기구가 더 큰 screw-in force를 나타내었고 (p < 0.05), K3군에서는 0.08, 0.10. 및 0.12 경사도의 기구가 0.04 경사도의 기구에 비해, 0.08 및 0.12 경사도의 기구가 0.06 경사도의 기구에 비해 더 큰 screw-in force를 나타내었다 (p < 0.05). 결론: 기구의 경사도가 클수록 screw-in force가 많이 발생하는 것으로 생각되며, 경사도가 큰 전동화일을 사용시에는 screw-in force를 억제하기 위해 더 많은 주의가 요구될 것으로 생각된다.