Screw-shaped implants of commercially pure (c.p.) titanium, c.p. niobium, c.p. zirconium, and stainless steel(Sus 304) were inserted in the rabbit tibial bone over 12 weeks of follow-up. New developed torque gauge instrument was used to evaluate the implant holding power and a image analysis program coupled to a microscope was used for histomorphometry. The three best consecutive threads of each implant were measured. Quantitative analyses at 12 weeks revealed a partial bone contact to the four kinds investigated metals. There were no obvious adverse tissue reactions to any of the biomaterials. At 12 weeks the average removal torques for titanium, niobium and zirconium were better than that needed for Sus 304 screws, on the other hand high score of bony contact ratio of titanium and niobium were showed in comparison to those of zirconium and Sus 304. There was no significant differences in the amount of interfacial bone of zirconium and Sus 304 whereas there was significant difference in the torque forces of niobium and Sus 304. Three months after implant insertion, the average removal torque was 6.64 Ncm for the titanium, 6.57 Ncm for the niobium, 6.38 Ncm for the zirconium, and 4.25 Ncm for the Sus 304. On average bone contacts there were 51.24% in the titanium, 48.19% in the niobium, 31.79% in the zirconium, 23.54% in the Sus 304. Biocompatibility of the titanium, niobium and zirconium was acceptable level in comparison to the Sus 304.
흑연 및 카본계 재료는 층상구조 내부로 리튬이온을 가역적으로 intercalation /deintercalation시킬 수 있는 특성을 지니고 있다. 리튬이온이 intercalation된 카본의 전기화학적 퍼텐셜은 리튬금속에 가까운 값이므로, 리튬이온전지의 부극용 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 petroleum pitch를 열분해시킨 후, 700~$1300^{\circ}C$의 서로 다른 온도에서 각각 3시간 동안 열처리한 카본을 사용하였다. XRD 측정 결과, 카본의 결정성은 열처리 온도와 함께 증가하였다. 충방전 특성 시험 및 전해질과 카본전극 표면 사이의 계면 반응특성은 각각 0.1C의 속도로 정전류법에 의한 충방전 시험과 순환전압전류법(CV)에 의해 평가하였으며, 열처리 온도와 충방전 횟수에 따른 용량과의 관계에 대하여 논의하였다. 가역용량(reversible capacity)은 열처리 온도가 증가함에 따라 $1000^{\circ}C$까지는 증가하지만, 그 이상의 온도에서는 약간 감소하는 경향을 보였다. 또한, 충방전 횟수가 증가할수록 충전용량은 감소하지만, 가역특성(reversibility)은 향상되었다.
Ni/Ti/Al multilayer system ('/'denotes the deposition sequence) was tested for low-resistance ohmic contact formation to Al-implanted p-type 4H-SiC. Ni 30 nm / Ti 50 nm / Al 300 nm layers were sequentially deposited by e-beam evaporation on the 4H-SiC samples which were implanted with Al (norminal doping concentration = $4\times10^{19}cm^{-3}$) and then annealed at $1700^{\circ}C$ for dopant activation. Rapid thermal anneal (RTA) temperature for ohmic contact formation was varied in the range of $840\sim930^{\circ}C$. Specific contact resistances were extracted from the measured current vs. voltage (I-V) data of linear- and circular transfer length method (TLM) patterns. In constrast to Ni contact, Ni/Ti/Al contact shows perfectly linear I-V characteristics, and possesses much lower contact resistance of about $2\sim3\times10^{-4}\Omega{\cdot}cm^2$ even after low-temperature RTA at $840^{\circ}C$, which is about 2 orders of magnitude smaller than that of Ni contact. Therefore, it was shown that RTA temperature for ohmic contact formation can be lowered to at least $840^{\circ}C$ without significant compromise of contact resistance. X-ray diffraction (XRD) analysis indicated the existence of intermetallic compounds of Ni and Al as well as $NiSi_{1-x}$, but characteristic peaks of $Ti_{3}SiC_2$, a probable narrow-gap interfacial alloy responsible for low-resistance Ti/Al ohmic contact formation, were not detected. Therefore, Al in-diffusion into SiC surface region is considered to be the dominant mechanism of improvement in conduction behavior of Ni/Ti/Al contact.
이 연구에서는 타설 과정에서 낮은 점성이 요구되는 구조물에 적합한 낮은 점성을 가지면서 다중균열에 의한 변형률 경화거동을 보이는 고인성 섬유복합재료를 제조하기 위한 재료와 제조 방법을 제시하고자 한다. 섬유복합재료의 낮은 점성과 고인성을 얻기 위하여 미시역학과 파괴역학에 기반한 이론적 해석 방법과 제조 기법을 적용하였다. 2~3MPa 범위의 인장강도를 갖는 복합재료에 적합한 최적의 섬유 양과 길이, 그리고 섬유와 매트릭스의 계면 특성을 미시역학과 안정상태 균열 이론을 이용하여 해석적으로 구한 후 여섯 가지 배합을 결정하였다. 여섯 가지 배합으로 제조한 실험체는 실험을 통하여 점성과 일축인장 성능을 검증하였다. 실험 결과 굳기 전에는 그라우팅에 적합한 낮은 점성을 갖으면서 굳은 후에는 1.5% 이상의 고인성을 갖는 변형률 경화 섬유복합재료를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.
Hafnium oxide ($HfO_2$) thin films were deposited on p-type (100) silicon wafers by atomic layer deposition (ALD) using TEMAHf and $O_3$. Prior to the deposition of $HfO_2$ films, a thin Hf ($10\;{\AA}$) metal layer was deposited. Deposition temperature of $HfO_2$ thin film was $350^{\circ}C$ and its thickness was $150\;{\AA}$. Samples were then annealed using furnace heating to temperature ranges from 500 to $900^{\circ}C$. The MOS capacitor of round-type was fabricated on Si substrates. Thermally evaporated $3000\;{\AA}$-thick AI was used as top electrode. In this work, We study the interface characterization of $HfO_2$/Hf/Si MOS capacitor depending on annealing temperature. Through AES(Auger Electron Spectroscopy), capacitance-voltage (C-V) and current-voltage (I-V) analysis, the role of Hf layer for the better $HfO_2$/Si interface property was investigated. We found that Hf meta1 layer in our structure effective1y suppressed the generation of interfacial $SiO_2$ layer between $HfO_2$ film and silicon substrate.
본 연구에서는 열습환경에 노출된 탄소섬유/에폭시 복합재의 핀 체결부에 대해 핀 하중시험을 수행하고 수집된 음향방출신호를 분석하여 열습환경이 복합재 핀 체결부의 파괴거동에 미치는 영향을 조사하였다. 이때 시편은 환경조건에 노출되기 전의 시편(Base), 상온침수환경에 노출된 시편(RT), 고온침수 환경에 노출된 시편(HT)으로 구분하였다. 연구결과에 의하면 RT 시편과 HT 시편의 베어링 강도는 Base 시편에 비해 각각 2.2%와 13% 감소하였다. 음향방출신호의 경우 시편 종류에 따라 파손이 가속화되는 시점이 달라짐을 나타내었으며 RT 시편과 HT 시편은 Base 시편에 비해 모재균열에 의한 이벤트가 감소하는 경향이 나타났다. 이로 미루어 판단하면 열습환경은 복합재 핀 체결부의 음향방출신호뿐 아니라 계면특성의 저하도 초래함을 알 수 있었다.
유입관성에 의한 유체혼합뿐 아니라 입구온도의 변화까지 고려된 성층축열조의 충전과정 모델에 대하여 해석적 근사해를 제시하였다. 해석모델은 깊이가 일정한 완전혼합 및 압출유동영역으로 구성되며, 입구온도의 변화는 중첩의 원리에 근거하여 계단함수로 근사화하였다. 완전혼합영역의 과도온도를 구한 후 함수형태에 따라 구분하고, 각각을 경계조건으로 하는 압출유동영역의 온도분포를 잘 정의된 함수의 항으로 유도하였다. 결과적으로 이들의 일차결합이 압출유동영역에 대한 최종해이다. 근사해의 타당성 및 결과의 유용성은 입구온도가 선형적으로 증가하는 경우에 대한 엄밀해와의 비교를 통하여 검증하였다. 계단수의 증가에 따라 근사해는 엄밀해로 급속히 접근하며, 유한한 수의 계단에 의한 근사해도 광범위한 혼합깊이에 대하여 엄밀해와 잘 일치한다. 또한, 혼합깊이가 클수록 소수의 계단에 의한 근사해로도 의미있는 예측결과를 얻을 수 있었다.
고무-섬유로 이루어진 고무복합체 제조공정을 단순화하기 위한 직접블렌딩 기술을 본 연구에서 제시하였다. 직접블렌딩 방법은 레소시놀, 헥사메틸테트라민, NaOH로 이루어진 결합체를 고무혼합물 배합공정에 직접 혼합하여 보강섬율의 접착제 처리공정을 생략할 수 있는 방법이다. 이러한 직접블렌딩 메커니즘을 규명하기 위해 결합체를 직접 고무혼합물에 블렌딩한 경우와(Case I) 결합체를 수용액 상에서 반응시켜 경화물을 얻은 후 이를 분쇄하여 고무혼합물에 배합하는 경우를(Case II) 비교하였다. 모폴로지 분석결과에 의하면 Case II의 경우 결합체와 매트릭스 고무 사이에 뚜렷한 계면이 발생하였지만, Case I의 경우 적절한 가공조건 아래서 결합제와 매트릭스 고무 사이의 반응에 의해 새로운 상이 생성됨을 알 수 있었다. 또한, SBR-나일론 고무복합체의 최적 성능을 위한 결합제의 최적 조성은 레소시놀과 헥사메틸렌테트라민의 mole비가 1.2:1인, 즉 레소시놀과 포름알데히드의 mole비가 1:5인 조성이었다.
This paper aims at presenting a numerical method for estimating the elastic modulus of recycled concrete with crushed aggregates. In the method, polygonal aggregates following a given sieve curve are generated, and placed into a square simulation element with the aid of the periodic boundary condition and the overlap criterion of two polygonal aggregates. The mesostructure of recycled concrete is reconstructed by embedding an old interfacial transition zone (ITZ) layer inside each recycled aggregate and by coating all the aggregates with a new ITZ layer. The square simulation element is discretized into a regular grid and a representative point is selected from each sub-element. The iterative method is combined with the fast Fourier transform to evaluate the elastic modulus of recycled concrete. After the validity of the numerical method is verified with experimental results, a sensitivity analysis is conducted to evaluate the effects of key factors on the elastic modulus of recycled concrete. Numerical results show that the elastic modulus of recycled concrete increases with the increase of the total aggregate content and the elastic moduli of old and new ITZ but decreases with increasing the replacement ratio of recycled aggregate and the thicknesses of old and new ITZ. It is also shown that, for a replacement ratio of recycled aggregate smaller than 0.3, the elastic modulus of recycled concrete is reduced by no more than 10%.
The gas-liquid counter-current flow limitation (CCFL) is closely related to efficient and safety operation of many equipment in industrial cycle. Air-water countercurrent flow experiments were performed in a tube with diameter of 25 mm to understand the triggering mechanism of CCFL. A parallel electrode probe was utilized to measure film thickness whereby the time domain and frequency domain characteristics of liquid film was obtained. The amplitude of the interface wave is small at low liquid flow rate while it becomes large at high liquid flow rate after being disturbed by the airflow. The spectral characteristic curve shows a peak-shaped distribution. The crest exists between 0 and 10 Hz and the amplitude decreases with the frequency increase. The analysis of visual observation and characteristic of film thickness indicate that two flooding mechanisms were identified at low and high liquid flow rate, respectively. At low liquid flow rate, the interfacial waves upward propagation is responsible for the formation of CCFL onset. While flooding at high liquid flow rate takes place as a direct consequence of the liquid bridging in tube due to the turbulent flow pattern. Moreover, it is believed that there is a transition region between the low and high liquid flow rate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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