• 제목/요약/키워드: hysteresis behavior of thermal expansion

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$Al_2TiO_{5}$ Ceramics의 열팽창거동에 대한 미세구조의 영향 (Influence of Microstructures on Thermal Expansion Behavior of $Al_2TiO_{5}$ Ceramics)

  • 김익진;이기성
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2001년도 춘계학술대회 발표논문집
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    • pp.40-46
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    • 2001
  • A1₂TiO/sub 5/ 세라믹스의 열적 안정성은 MgO와 고온 arc용융노에서 MgAl₂O₄ spinel과 같은 고용체를 이루고, SiO₂, ZrO₂와 α-Al₂O₃등의 첨가제로 입자크기와 미세 균열을 감소시킴으로서 증가시킨다. A1₂TiO/sub 5/ 세라믹스의 낮은 열팽창 특성은 상이한 열팽창으로 hysteresis 곡선을 나타내며 이 현상은 미세균열의 opening과 closing으로 설명된다. 이들의 열팽창 곡선, 소성온도에 EK른 관계를 dilatometer로 연구하였다.

열팽창계수차에 기인된 잔류응력을 이용한 세라믹 캠 팔로우어의 크라우닝 제어 (Control of Crowning Using Residual Stress induced by the Difference of Tehermal Expansion Between Ceramic and Carbon Steel in Ceramic Cam Follower)

  • 최영민;이재도;노광수
    • 한국재료학회지
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    • 제10권10호
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    • pp.703-708
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    • 2000
  • 최근에 상용차용 디젤 엔진의 성능 향상을 목적으로 엔진 설계가 급격히 변화되면서 캠 팔로우어(cam follower)와 캠(cam) 사이에 작용하는 접동면 하중의 증가로 접동면에서의 마모가 중요한 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 기존의 주절체 및 소결합금 캠 팔로우어에 비해 내마모성이 우수한 세라믹 캠 팔로우어를 개발하였다. 잔류 응력을 완화시켜주는 중간층을 사용하지 않고 질화규소($Si_3N_4$) 팁과 중탄소강을 활성납재를 사용하여 직접 접합후 냉각시키는 과정에서 두 모재의 열팽창계수차에 의한 크라우닝(crowning, R) 이 형성되도록 하였다. 접합에 사용한 중탄소강은 열팽창시 이력(hysteresis) 거동을 나타내었으며, $A_{c1}$ 변태점인 $723^{\circ}C$ 이하에서 접합할 경우 원하는 크라우닝이 형성되었다. 접합온도가 $723^{\circ}C$ 이상이 되면 크라우닝 (R) 값이 온도에 따라 지수함수적으로 증가하였으며 이는 중탄소강의 상변태에 의한 열팽창.수축의 이력 특성으로 설명되어질 수 있었다. 규격에 맞는 크라우닝이 형성되는 최적 접합 온도는 $700~720^{\circ}C$의 범위였다. 질화규소와 중탄소강의 직접 접합방법으로 접합과 동시에 크라우닝을 형성시키고 제어함으로써 난가공재인 세라믹을 곡면 가공하지 않고도 적당한 곡률을 갖는 저가의 세라믹 캠 팔로우어를 제조할 수 있었다.

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MgO와 ZrO2가 첨가된 Al2TiO5 세라믹의 열·기계적 물성 (Thermo-Mechanical Properties of Al2TiO5 Ceramics Stabilized with MgO and ZrO2 Additives)

  • 김다미;김형태;김형준;김익진;최성철;김용찬;남궁정;류성수
    • 한국분말재료학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.253-258
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    • 2012
  • The characteristics of $Al_2TiO_5$ ceramics were influenced by the additives and the heat treatment that controls the microcrack behavior at grain boundaries. The effect of additives on $Al_2TiO_5$ ceramics were investigated in terms of mechanical properties and thermal expansion at high temperature. The $Al_2TiO_5$ were synthesized at $1500^{\circ}C$, $1550^{\circ}C$ and $1600^{\circ}C$ for 2h by reaction sintering. The formation of $Al_2TiO_5$ phase was increased by additives that enhanced the volume of the microcrack that can lead to low thermal expansion. The mechanical properties of the stabilized $Al_2TiO_5$ ceramics were increased remarkably at $1100^{\circ}C$, $1200^{\circ}C$ and $1300^{\circ}C$ due to the oneset of mechanical healing of grain-bondary microcracks at a high temperature. The amount of microcrack was decreased at lower sintering temperature that causes the increase of mechanical properties at high temperature.