• 한국분말재료학회지
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• 제25권5호
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• pp.375-378
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• 2018

Conductive and dielectric SiC are fabricated using electroless plating of Ni-Fe films on SiC chopped fibers to obtain lightweight and high-strength microwave absorbers. The electroless plating of Ni-Fe films is achieved using a two-step process of surface sensitizing and metal plating. The complex permeability and permittivity are measured for the composite specimens with the metalized SiC chopped fibers dispersed in a silicone rubber matrix. The original non-coated SiC fibers exhibit considerable dielectric losses. The complex permeability spectrum does not change significantly with the Ni-Fe coating. Moreover, dielectric constant is sensitively increased with Ni-Fe coating, owing to the increase of the space charge polarization. The improvements in absorption capability (lower reflection loss and small matching thickness) are evident with Ni-Fe coating on SiC fibers. For the composite SiC fibers coated with Ni-Fe thin films, a -35 dB reflection loss is predicted at 7.6 GHz with a matching thickness of 4 mm.

• Composites Research
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• 제17권2호
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• pp.34-39
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• 2004

본 연구에서는 폐쇄형 발포금속의 인장 특성을 이해하기 위하여 수정된 단위모델을 제시하였다. 또한 발포금속의 밀도는 가우스 분포에 의거하여 확률적으로 분포한다고 가정하고 본 연구에서 제시된 수정 단위 모델을 조합하여 유한요소 모델을 제안하였다. 이 모델은 실제 인장 시험과 유사한 변형거동을 보이는 것을 확인하였고, 적절한 밀도 분포와 내부 기공을 고려하게 되면, 해석에서 구해진 최대 인장 강도가 근사적으로 실험결과와 일치하는 것을 볼 수 있었다. 또한, 발포 알루미늄의 최대 인장 강도는 밀도 분포의 표준편차보다는 내부 기공 부피분율에 더 민감하게 변하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국주조공학회지
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• 제17권5호
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• pp.480-487
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• 1997

Particle reinforced metal matrix composites(MMCs) via a centrifugal spray-cast deposition(CSD) process were fabricated by injecting second phase particles($Al_2O_3$<40${\mu}m$, W<17.3${\mu}m$) into copper melt on the atomizing disc. Compositing modes were investigated by combining microstructures and mathematical modeling between Cu droplets and the reinforced particles injected. The $Cu/W_P$ powders were shown that the W particles penetrate and get embedded in the Cu droplets. It is considered that the W particles composite preferentially in Cu melt on the atomizing disc. On the other hand, the $Al_2O_3$, particles did not penetrate into the Cu droplets on the atomizing disc but get attached in surface of Cu droplets during the flight. It is considered that the compositing may be attained in the flight distance which the relative velocity between Cu droplet and $Al_2O_3$, particle is maximum. The microstructure of the $Cu/W_P$ and the $Cu/(Al_2O_3)_p$ composite preform was strongly influenced by compositing modes of droplets, and after subsequent deposition it was comprised as it is called the dispersed type and the cell type of microstructure, respectively.

• Composites Research
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• 제22권3호
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• pp.74-81
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• 2009

본 연구는 SiC 입자 강화된 알루미늄기 복합재료와 SiC 휘스커 강화된 알루미늄기 복합재료를 이용해서 평면굽힘피로시험을 행했다. 표면미소피로균열의 발생 및 진전거동은 레프리카법으로 연속관찰을 했고 파괴원인과 파괴기구를 규명하기 위해서 주사전자현미경을 이용했다. 두 재료 모두 da/dn - $K_{max}$ 관계에서 고응력 레벨에서는 $K_{max}$의 증가에 따라 da/dn이 증가 했지만, 저응력 레벨에서는 da/dn이 감소하다가 증가하는 것을 알 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제13권2호
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• pp.40-47
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• 1993

분말 야금법에 의해 제조된 SiC휘스커 강화 2124알루미늄 복합재료(SiCw/2124 Al)에 피로하중이 작용할 경우 복합재료의 계면에 있어서의 전위의 집적현상으로 인해 피로손상에 매우 민감하다. 그러나 이와같은 계면에 있어서의 전위의 집적현상으로 발생하는 피로미소균열의 검출 및 그 특성 평가에 대해서는 종래의 초음파 기술로서는 많은 문제점이 지적되고 있다. 본 논문은 SiC 휘스커 강화 알루미늄 복합재료에 있어서의 초기 피로손상을 평가하기 위하여 최근 새로운 비파괴 기법인 선집속 빔초음파 현미경의 적용 가능성에 대하여 연구하였다. 이를 위해 SiCw/2124 Al 복합재료 시험편에 대해 하중제어하에서 누설표면파와 누설유사표면파의 속도를 V(z)곡선으로 부터 FFT해석으로 구해 그 특성에 대하여 검토하였다. 또 주파수 5MHz에 대한 종래의 표면파 기법에 의하여 얻어진 결과와 고주파 초음파 현미경에 의하여 구해진 결과를 비교 검토 하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권3호
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• pp.182-188
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• 2008

Carbon nanotubes(CNTs) have outstanding mechanical, thermal, and electrical properties. Thus, by placing nanotubes into appropriate matrix, it is postulated that the resulting composites will have enhanced properties. Cold spray can produce thick metal-based composite coatings with very high density, low oxygen content, and phase purity, which leads to excellent physical properties. In this study, we applied cold spray coating process for the consolidation of Cu/CNT composite powder. The precursor powder mixture, in which CNTs were filled into copper particles, was prepared to improve the distribution of the CNT in copper matrix. Pure copper coating was also conducted by cold spraying as a reference. Annealing heat treatment was applied to the coating to examine its effect on the properties of the composite coating. The hardness of Cu/CNT composite coating represented similar value to that of pure copper coating. It was importantly found that the electrical conductivity of the Cu/CNT composite coating significantly increased from 53% for the standard condition to almost 55% in the optimized condition, taking annealed ($500^{\circ}C/1hr$.) copper coating as a reference (100%). The thermal conductivity of Cu/CNT composite coating layer was higher than that of pure Cu coating. It was also found that the electrical and thermal conductivities of Cu/CNT composite could be improved through annealing heat treatment. The microstructural evolution of Cu/CNT coating was also investigated and related to the macroscopic properties.

• 한국분말재료학회지
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• 제29권3호
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• pp.213-218
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• 2022

This study investigates the interfacial reaction between powder-metallurgy high-entropy alloys (HEAs) and cast aluminum. HEA pellets are produced by the spark plasma sintering of Al_0.5CoCrCu_0.5FeNi HEA powder. These sintered pellets are then placed in molten Al, and the phases formed at the interface between the HEA pellets and cast Al are analyzed. First, Kirkendall voids are observed due to the difference in the diffusion rates between the liquid Al and solid HEA phases. In addition, although Co, Fe, and Ni atoms, which have low mixing enthalpies with Al, diffuse toward Al, Cu atoms, which have a high mixing enthalpy with Al, tend to form Al-Cu intermetallic compounds. These results provide guidelines for designing Al matrix composites containing high-entropy phases.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권10호
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• pp.966-978
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• 2011

분출냉각은 높은 압력과 온도의 가혹한 환경에서 운용되는 고성능 액체로켓과 공기흡입엔진을 위한 가장 효과적인 냉각방법이다. 분출냉각이 적용되는 경우, 연소기 라이너와 터빈 블레이드/베인은 다공질 벽면을 통과하는 냉각재(공기 또는 연료)뿐만 아니라 차단막으로 작용하는 벽면을 빠져나온 냉각재에 의해 냉각된다. 이러한 냉각기술의 실용화는 가용한 다공질 재료의 부재로 인해 제한을 받아왔다. 그러나 금속결합 기술의 발전으로 확산접합과 식각된 얇은 금속판으로 제작한 Lamilloy$^{(R)}$와 같은 다층 기공 구조물이 개발되었다. 그리고 또한 경량 세라믹 매트릭스 복합재료가 개발됨에 따라 분출냉각은 근래 고성능 엔진 냉각을 위한 유망 기술로 여겨지고 있다. 본 논문에서는 분출냉각의 최근 연구동향 및 가스터빈, 액체로켓 및 극초음속 비행체 엔진에 이의 적용사례를 고찰하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권3호
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• pp.299-312
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• 2018

In this paper, an extended finite element method is proposed to analyze both geometric and material non-linear behavior of general Functionally Graded Material (FGM) plate-shell type structures. A user defined subroutine (UMAT) is developed and implemented in Abaqus/Standard to study the elastoplastic behavior of the ceramic particle-reinforced metal-matrix FGM plates-shells. The standard quadrilateral 4-nodes shell element with three rotational and three translational degrees of freedom per node, S4, is extended in the present study, to deal with elasto-plastic analysis of geometrically non-linear FGM plate-shell structures. The elastoplastic material properties are assumed to vary smoothly through the thickness of the plate-shell type structures. The nonlinear approach is based on Mori-Tanaka model to underline micromechanics and locally determine the effective FGM properties and self-consistent method of Suquet for the homogenization of the stress-field. The elasto-plastic behavior of the ceramic/metal FGM is assumed to follow Ludwik hardening law. An incremental formulation of the elasto-plastic constitutive relation is developed to predict the tangent operator. In order to to highlight the effectiveness and the accuracy of the present finite element procedure, numerical examples of geometrically non-linear elastoplastic functionally graded plates and shells are presented. The effects of the geometrical parameters and the volume fraction index on nonlinear responses are performed.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권6호
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• pp.439-447
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• 1999

복합재료-금속 접착접합부가 사용 중 반복하중을 받을 때 발생하는 피로손상을 실시간에 평가할 수 있는 기법으로 음향초음파(acousto-ultrasonics; AU)법을 채택하였으며, 피로시험 중의 단일겹치기(single-lap) 및 이중겹치기 (double-lap) 평판형 시험편에서 취득한 신호로부터 계산된 음향초음파변수(acousto-ultrasonic parameters: AUP)와 피로손상도 사이의 상관관계를 나타내는 곡선을 얻을 수 있었다. 곡선은 피로손상에 의한 고분자기지 복합재료의 강성율 저하($E/E_o$)를 나타내는 곡선과 매우 유사하며, 이를 바탕으로 피로손상도의 실시간 예측이 가능하다. 다만 단일겹치기 시험편의 경우에는 Amplitude와 AUP2를, 이중겹치기 시험편의 경우에는 Amplitude와 AUP1을 기준 변수로 채택할 때 보다 일관성 있는 결과를 얻고 있는 점으로부터 실제 구조물에 적용함에 있어서는 각각의 형상에 따른 최적변수를 선택하여 활용해야 할 것으로 사료된다.