• 한국재료학회지
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• 제15권12호
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• pp.780-785
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• 2005

To investigate the microcrack healing behavior of $Si_3N_4-20wt\%SiC-8wt\%Y_2O_3$ composite ceramics(SNCY8), we observe the crack length evolution a! the time of 20, 40, 60 minutes with in-situ optical microscopy by varying healing temperature of $800\~1200^{\circ}C$. Crack healing obviously occurred as heating temperature and time increased. We proposed a simple model of effective diffusion based on the crack length evolution with healing condition, and determined the effective diffusion coefficient as Our result implies that we may predict the healing ability quantitatively with temperature and time in structural ceramics through the effective diffusion coefficient model.

• Composites Research
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• 제28권6호
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• pp.395-401
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• 2015

본 연구에서는 자가손상보수에 적용되는 Grubbs' catalyst의 열안정성과 자가치료제와의 반응성을 조사하였다. 이를 위해 제조사에서 공급된 4종류를 고려하였으며 제조사에서 공급받은 상태와 기계적으로 분쇄시킨 상태로 시험하였다. 자가치료제는 Dicyclopentadiene (DCPD)과 5-ethylidene-2-norbonene (ENB)을 적절한 비율로 혼합한 4종류를 고려하였다. 촉매의 열안정성을 조사하기 위해 시차주사 열량측정장치를 통해 온도에 따른 열흐름 변화를 측정하였다. 자가치료제와의 반응성을 평가하기 위해 촉매와 혼합된 자가치료제의 반응열을 측정하였다. 이때 촉매는 자가치료제와 반응할 때의 최대온도와 최대온도 도달시간을 고려하여 Fluka Chemika Grubbs' catalyst를 적용하였다. 연구결과에 따르면 촉매는 제조사에 따라 다른 형상을 나타내며 입자의 크기가 작은 촉매가 자가치료제와 높은 반응성을 나타내었다. ENB의 혼합비가 높은 자가치료제가 촉매와 혼합되면 최대온도는 증가하고 최대온도 도달시간은 빨라졌다. 또한 촉매의 양이 많을수록 최대온도는 높아지고 최대온도 도달시간은 빨라졌다. 촉매의 열안정성과 자가치료제와의 반응성을 고려할 때 0.5 wt% 촉매와 D3E1 자가치료제가 자가손상보수를 위한 최적 조건임을 알 수 있었다. 마지막으로 노출된 분위기 온도에 따라 촉매에 열분해가 발생할 수 있기 때문에 촉매가 열안정성을 갖는 온도보다 높은 온도에 노출되지 않도록 하여야 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권11호
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• pp.957-962
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• 2008

Crack-healing behavior of $Si_3N_4$ composite ceramics has been studied as functions of heat-treatment temperature and amount of additive $SiO_2$ colloidal. Results showed that optimum amount of additive $SiO_2$ colloidal and coating of $SiO_2$ colloidal on crack could significantly increase the bending strength. The heat-treatment temperature has a profound influence on the extent of crack healing and the degree of strength recovery. The optimum heat-treatment temperature depends on the amount of additive $SiO_2$ colloidal. Crack healing strength was far the better cracked specimen with $SiO_2$ colloidal coating on crack surface. After heat treatment at the temperature 1,273 K in air, the crack morphology almost entirely disappeared by scanning prob microscope. At optimum healing temperature 1,273 K, the bending strength with additive $SiO_2$ colloidal 0.0 wt.% without $SiO_2$ colloidal coating recovered to the value of the smooth specimens at room temperature for the investigated crack sizes $100\;{\mu}m$. But that with $SiO_2$ colloidal coating increase up to 140 %. The amount of optimum additive $SiO_2$ colloidal was 1.3 wt.% and crack healed bending strength with $SiO_2$ colloidal coating increase up to 160 % to smooth specimen of additive $SiO_2$ colloidal 0.0 wt.%. Crack closure and rebonding of the crack due to oxidation of cracked surfaces were suggested as a dominant healing mechanism operating in $Si_3N_4$ composite ceramics.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권8호
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• pp.813-819
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• 1999

Ion implantation, photo-lithography, Ar ion milling과 hot press 법을 이용한 micro-fabrication techrique을 사용하여 고순도 알루미나 단결정인 사파이어의 내부에, 조절된 Ca의 첨가량을 갖고 있는, crack과 비슷한 형태의 기공들을 형성시켰다. 이 bi-cryslal을 각각의 온도에서 열처리하여 Ca 이온이 고온에서 알루미나의 morphology와 hcaling에 미치는 영향을 관찰하였다. 열처리 온도가 올라감에 따라서 crack-like pore의 내부에 hcxagonal bridging ligaments가 생성되었는데, 열처리 온도와 Ca의 첨가량이 증가할수록 크기가 커지는 것을 관찰할 수 있었고, 생성된 hexagonal bndgmg ligaments는 열처리가 진행됨에 따라 서서히 커지면서 모서리가 둥글어지는 현상을 관찰할 수 있었다. Bicrystal 내부에 형성된 crack-like pore는 열처리가 진행되면서 edge regression. ligamcnt growth 및 flow의 3가지의 특징적인 형태로 진행되었다. 이때 edge regression은 상대적으로 저온에서부터 전체 crack-like pore에서 서서히 일어나기 시작하였으며, ligament growth는 일부 crack-like pore에서 진행되있으며, 대단히 빠른 속도로 crack healing이 진행됨을 추정할 수 있었다. Flow는 $1800^{\circ}C$ 이상의 고온에서 모든 crack-like pore에 걸쳐서 느리게 일어남을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.283-288
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• 2018

균열 자기치유 소재는 균열발생 시점부터 노출환경 조건에 따라 활성화되기 때문에 치유성능과 균열면의 노출환경 조건과의 관계 규명이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 자기치유형 보수 모르타르의 치유성능에 노출환경 조건이 미치는 영향을 투수시험을 통하여 조사하였다. 균열시험체의 초기 균열폭에 대한 온도 및 습도의 영향을 조사한 결과, 양생온도의 영향은 미미하였으나, 건습변화에 의해서는 균열닫힘 현상이 발생하고 있음을 확인하였다. 그리고 자기치유형 보수 모르타르 시험체의 균열부위에서 생성된 치유물질은 calcite 광물로 확인되었다. 밀도가 높은 calcite 광물은 중력의 영향을 받아 침강하기 때문에, 균열면의 방향에 따라 치유성능에 다소 차이를 나타냈으며, 또한 대기노출 조건보다 습윤노출 조건에서 치유성능이 크게 향상되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권11호
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• pp.1108-1114
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• 2007

The low kinds of $Al_2O_3$ composite ceramics were prepared using a mixture of 85 wt.% $Al_2O_3$ (mean size $0.5\;{\mu}m$), 15 wt.% SiC Powder with $Y_2O_3$, as an additive powder (0, 1, 3 and 5 wt.%). The crack-healing strengths were studied as functions of crack-healing temperature and amount of $Y_2O_3$. The in-situ crack-healing behavior was observed at 1,573 K for 1 h in the air. The heat treated specimen with 3 wt.% of $Y_2O_3$ showed better crack-healing ability than specimen with 1 or 5 wt.% of $Y_2O_3$. In case of specimen with 3 wt.% of $Y_2O_3$, the bending strength of the crack-healed specimen at 1,473 K was recovered to the bending strength of smooth specimen treated at 1573 K. The heat-resistance limit temperature of $Al_2O_3$ composite ceramics was 1,073 K, 1,373 K, 873 K for the specimen with 1, 3, 5 wt.% of $Y_2O_3$.

• 대한족부족관절학회지
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• 제24권4호
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• pp.142-147
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• 2020

Purpose: Diabetic foot ulcers are closely related to body surface heat, which can be affected easily by temperature differences. This study examined the correlation between the healing process of diabetic wounds and abnormal diurnal temperature through an animal study. Materials and Methods: Rats in the abnormal diurnal temperature group and control group were given a 10 mm sized full-thickness skin ulcer. Wound size progression was observed in both groups. H&E and Masson's trichrome staining was performed at 14 days after wound formation, and the number of vessels per unit area and histology analysis were performed. The changes in the ulcer were measured through three dimensional cross-section area using INSIGHT^® devices. Results: The wound recovery period (granulation ingrowing) was 24 days in the abnormal diurnal temperature model and 20 days in the control group. The thickness of scar tissue was 402±23.19 ㎛ in the control group and 424.5±36.94 ㎛ in the diurnal temperature model. Neovascular formation was counted as 5.1±0.97 for the control group and 4.16±0.94 for the diurnal temperature model group. Conclusion: Delayed and inferior diabetic wound healing was observed in the abnormal diurnal temperature group, which was characterized by greater diurnal variations than the typical growth environment.

• 동력기계공학회지
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• 제19권1호
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• pp.45-49
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• 2015

This study focuses on the crack-healing behavior and bending strength of SiC ceramics with sintering additives of $SiO_2$colloid. Optimized crack-healing condition was found to be 1hr at an atmosphere of 1373 K. The maximum crack size that can be healed at the optimized condition was a semi-elliptical surface crack of $450{\mu}m$ in diameter. After heat treatment at the optimum temperature in air, the crack morphology almost entirely disappeared and the strength recovered to the value of the smooth specimens at room temperature for the investigated crack sizes up to $450{\mu}m$. The crack with width $1.4{\mu}m$ can be completely heal the surface crack.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권4호
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• pp.135-141
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• 2001

An experimental study to find the effect of processing parameters for self-healing microcapules is performed. These microcapsules can be applied to accomplish the healing of delamination damage in woven E-glass/epoxy composites. This paper introduces the self-healing concept and presents a method for solving the microcapsule size and shape. Additionally, processing parameters are varied during the formation of microcapsules and these capsules are observed through optical microscope. To obtain thermogravimetric(TG) curve for the manufactured microcapsules, TGA tests are executed. From these results, the best processing conditions for the formation of capsules are found as follows: (1) temperature of solution $ 50^{\circ}C$, (2) potential of hytdrogen(pH) 3.5ppm, and (3) agitation 500~600rpm.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.11-21
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• 2017

본 연구는 OPC-GGBFS 페이스트 시험체에 균열을 발생시키지 않은 시험체와 균열을 발생시킨 시험체의 자기치유 효과에 대한 실험결과이다. 균열이 발생된 시험체의 자기치유는 균열면의 미수화 입자들의 재수화로 인한 균열면 닫힘 현상이다. OPC 페이스트에 GGBFS를 0%, 10%, 20% 그리고 30% 치환하고 물-결합재 비는 0.5로 일정하게 하였다. OPC-GGBFS 시험체를 담수(tap-water)와 해수(sea-water)에 침지하였다. 담수와 해수의 온도는 $5^{\circ}C$, $15^{\circ}C$ 그리고 $25^{\circ}C$이다. 균열을 발생시킨 시험체는 균열발생 후 60까지 침지하였다. 실험결과를 바탕으로 자기치유 효과(self-effect)와 재령효과(age-effect) 사이의 관계를 계산하였다. 자기치유 효과는 균열발생 전후의 초음파속도(UPV) 측정을 통해 이루어졌다. GGBFS 치환율이 증가하면 UPV 증가율이 증가하였다. 더구나, 침지한 담수의 온도가 증가할수록 자기치유 효과도 향상되었다. 그러나 해수에 침지한 시험체는 온도와의 관계가 명확하지 않았다. 담수와 해수에 침지한 OPC-GGBFS 시험체의 가장 높은 자기치유 효과는 침지 30일 동안 발생하였다. 침지 30일까지는 자기치유효과가 높았다. 30일 이후에는 자기치유 효과와 재령 효과가 모두 크게 감소하였다. SEM/EDS 분석을 통해 담수에 침지한 시험체의 균열에는 aragonite가, 해수에 침지한 시험체의 균열부에는 brucite가 생성된 것을 확인하였다.