• 제목/요약/키워드: micro-voids

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시례통에 대한 토양미세형태학적 연구 (Soil micromorphological study of Sirye series)

  • 신제성;신용화
    • 한국토양비료학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.67-73
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    • 1971
  • 본 연구는 우리나라의 저구능지에 분포하고 있으며 혈암의 잔적풍화물을 모재로한 적황색토에 속하는 시례통에 대하여 그의 생성학적 특성을 토양의 미세형태학적 입장에서 구명하고저 실시하였다. 이 토양의 미세형태에 대한 분석은 편광현미경을 이용하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 토양미생물의 활동에 의한 토양구성분의 이동현상이 생물의 생활권인 표토에서 일어나고 있었다. 그리고 생물의 활동에 의하여 형성된 Tube에 그의 배설물이 충진되여 있고(Pedotubules) 또 이 Tube가 파괴되여 Tube 내에 있던 생물의 배설물이 토양구성분과 섞여져있는(Fecal Pellets) 현상을 볼수 있었다. 2. 점토함량이 많은 토양이었으나 특징적인 점토피막현상(Strong illuviation ferriargillan)은 없었다. 그러나 기히 형성되었던 점토피막이 조각조각파괴(Papules)되여 있는 것으로 미루어 생성연대가 오래된 토양으로 추정된다. 3. Goethite의 형성을 볼수 있었다. 이는 점토피막(Goethan)의 결정화(結晶化)의 결과로서 토양발달 최종단계에서 나타나는 현상이다. 4. 심토하부에 있어서는 Plasma의 색이 변화되여 있다. 이는 토양중 물의 이동에 기인된 것이라고 본다. 5. $B_3$ 층에 있어서 Plasma의 특성은 A층과 같았으며 미약한 토양미생물 활동현상(Fecal Pellets)을 볼수 있었다. 이는 과거 현대 A층 이였던 것이 아닌가 추정된다.

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Thermo-mechanical vibration analysis of curved imperfect nano-beams based on nonlocal strain gradient theory

  • Ebrahimi, Farzad;Daman, Mohsen;Mahesh, Vinyas
    • Advances in nano research
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    • 제7권4호
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    • pp.249-263
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    • 2019
  • In the current paper, an exact solution method is carried out for analyzing the thermo-mechanical vibration of curved FG nano-beams subjected to uniform thermal environmental conditions, by considering porosity distribution via nonlocal strain gradient beam theory for the first time. Nonlocal strain gradient elasticity theory is adopted to consider the size effects in which the stress for not only the nonlocal stress field but also the strain gradients stress field is considered. It is perceived that during manufacturing of functionally graded materials (FGMs) porosities and micro-voids can be occurred inside the material. Material properties of curved porous FG nanobeam are assumed to be temperature-dependent and are supposed to vary through the thickness direction of beam which modeled via modified power-law rule. Since variation of pores along the thickness direction influences the mechanical and physical properties, porosity play a key role in the mechanical response of curved FG nano-structures. The governing equations and related boundary condition of curved porous FG nanobeam under temperature field are derived via the energy method based on Timoshenko beam theory. An analytical Navier solution procedure is utilized to achieve the natural frequencies of porous FG curved nanobeam supposed to thermal loading. The results for simpler states are confirmed with known data in the literature. The effects of various parameters such as nonlocality parameter, porosity volume fractions, thermal effect, gradient index, opening angle and aspect ratio on the natural frequency of curved FG porous nanobeam are successfully discussed. It is concluded that these parameters play key roles on the dynamic behavior of porous FG curved nanobeam. Presented numerical results can serve as benchmarks for future analyses of curve FG nanobeam with porosity phases.

양성자 조사가 316 스테인리스강의 미세조직과 표면산화 특성에 미치는 영향 (Effects of Proton Irradiation on the Microstructure and Surface Oxidation Characteristics of Type 316 Stainless Steel)

  • 임연수;김동진;황성식;최민재;조성환
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제20권3호
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    • pp.158-168
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    • 2021
  • Austenitic 316 stainless steel was irradiated with protons accelerated by an energy of 2 MeV at 360 ℃, the various defects induced by this proton irradiation were characterized with microscopic equipment. In our observations irradiation defects such as dislocations and micro-voids were clearly revealed. The typical irradiation defects observed differed according to depth, indicating the evolution of irradiation defects follows the characteristics of radiation damage profiles that depend on depth. Surface oxidation tests were conducted under the simulated primary water conditions of a pressurized water reactor (PWR) to understand the role irradiation defects play in surface oxidation behavior and also to investigate the resultant irradiation assisted stress corrosion cracking (IASCC) susceptibility that occurs after exposure to PWR primary water. We found that Cr and Fe became depleted while Ni was enriched at the grain boundary beneath the surface oxidation layer both in the non-irradiated and proton-irradiated specimens. However, the degree of Cr/Fe depletion and Ni enrichment was much higher in the proton-irradiated sample than in the non-irradiated one owing to radiation-induced segregation and the irradiation defects. The microstructural and microchemical changes induced by proton irradiation all appear to significantly increase the susceptibility of austenitic 316 stainless steel to IASCC.

An integral quasi-3D computational model for the hygro-thermal wave propagation of imperfect FGM sandwich plates

  • Abdelouahed Tounsi;Saeed I. Tahir;Mohammed A. Al-Osta;Trinh Do-Van;Fouad Bourada;Abdelmoumen Anis Bousahla;Abdeldjebbar Tounsi
    • Computers and Concrete
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    • 제32권1호
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    • pp.61-74
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    • 2023
  • This article investigates the wave propagation analysis of the imperfect functionally graded (FG) sandwich plates based on a novel simple four-variable integral quasi-3D higher-order shear deformation theory (HSDT). The thickness stretching effect is considered in the transverse displacement component. The presented formulation ensures a parabolic variation of the transverse shear stresses with zero-stresses at the top and the bottom surfaces without requiring any shear correction factors. The studied sandwich plates can be used in several sectors as areas of aircraft, construction, naval/marine, aerospace and wind energy systems, the sandwich structure is composed from three layers (two FG face sheets and isotropic core). The material properties in the FG faces sheet are computed according to a modified power law function with considering the porosity which may appear during the manufacturing process in the form of micro-voids in the layer body. The Hamilton principle is utilized to determine the four governing differential equations for wave propagation in FG plates which is reduced in terms of computation time and cost compared to the other conventional quasi-3D models. An eigenvalue equation is formulated for the analytical solution using a generalized displacements' solution form for wave propagation. The effects of porosity, temperature, moisture concentration, core thickness, and the material exponent on the plates' dispersion relations are examined by considering the thickness stretching influence.

오토클레이브 진공포장법의 공정 조건에 따른 복합재의 미세기공률 분석 (Analysis of Composite Microporosity according to Autoclave Vacuum Bag Processing Conditions)

  • 윤현성;안우진;김만성;홍성진;송민환;최진호
    • Composites Research
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    • 제32권5호
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    • pp.199-205
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    • 2019
  • 복합재는 원하는 방향으로 섬유를 배열하여 일체형으로 제조할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 복합재는 제작과정에서 층(ply)과 층 사이에 있는 미세 공기, 소재 내부의 수분 또는 경화 중의 부적절한 온도와 압력 등으로 인하여 미세기공이 형성될 수 있으며, 이는 복합재 부품의 기계적 강도저하의 주요 원인으로 평가되고 있다. 본 논문에서는 오토클레이브 진공백 성형법을 이용하여 복합재 두께 별로 공정 조건(경화압력, 압밀시간, 압밀압력, 진공압력)을 변화시켜가며 복합재 패널을 제작하여 미세기공률을 분석하였다. 미세기공률은 이미지 분석법, 용해법, 연소법을 이용하여 평가하였으며, 초음파 감쇠계수와의 연관성을 분석하였다. 실험결과, 미세기공률 분석의 정확도는 용해법이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 경화압력이 낮아질수록 미세기공률이 증가하고 높은 초음파 감쇠계수 값을 가짐을 확인하였다. 또한, 동일한 경화압력이라도 적층두께가 증가할수록 초음파 감쇠계수가 증가하고 기공률이 증가됨을 확인하였다.

섬유의 표면개질이 수지이동 성형공정에서의 유동특성 및 젖음성에 미치는 영향 (Effects of Fiber Surface Modification on the Flow Characteristics and Wettability in the Resin Transfer Molding Process)

  • 김세현;이건웅;이종훈;김성우;이기준
    • 유변학
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    • 제11권1호
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    • pp.34-43
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    • 1999
  • 수지 이동 성형공정에서 섬유직조가 수지에 의해 함침될 때 발생하는 기공 또는 나쁜 젖음성은 최종 성형품의 물성 저하에 심각한 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 수지이동 성형공정에서의 이러한 문제점을 극복하기 위한 기초 데이터를 제공하기 위하여, 실란 커플링제를 사용한 섬유의 표면 개질이 수지의 유동특성과 수지와 섬유 사이의 젖음성 및 기공함량에 미치는 영향을 조사하였다. 빔 형태의 금형을 대상으로 에폭시 수지와 평직형태의 유리섬유를 사용하여 미시적인 유동가시화 실험 및 경화실험을 수행하였다. 섬유의 표면을 개질함으로써 수지와 섬유 사이의 동적 접촉각이 감소하고 위킹속도는 증가한 것으로 나타났으며, 이러한 결과로부터 본 연구에서 사용한 화학적 표면개질이 섬유직조의 젖음성 및 미시적 흐름 거동을 향상시킬 수 있는 중요한 요인임을 확인할 수 있었다. 또한 수지의 높은 온도와 낮은 침투 속도는 동적 접촉각을 감소시키기 위한 중요한 가공 변수임을 알 수 있었다. 그러나 섬유직조의 투과성은 표면을 개질하였을 경우 오히려 감소하였는데, 이는 젖음성의 향상으로 인하여 수지와 섬유 사이의 접촉시간의 증가에 기인하는 것으로 생각된다. 마지막으로 경화공정을 통해 제조된 시편의 기공 함량을 측정 비교한 결과, 표면개질은 수지이동 성형공정에서의 기공형성에도 중요한 변수로 작용하여, 수지와 섬유 사이의 젖음성을 향상시키고, 최종 성형품의 기공함량을 감소시킴을 확인할 수 있었다.

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프리믹스 시멘트의 활용성 분석을 위한 결합재의 혼합방법에 따른 고장도 콘크리트의 물성 분석 (Physical Analysis of High Strength Concrete According to Mixing Methods of Binders for Application Analysis of Pre-Mix Cement)

  • 한천구;이해일
    • 한국건축시공학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.127-133
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    • 2009
  • 일반적으로 콘크리트를 고강도화 하기 위해서는 결합재의 강도를 증가시키는 것이 중요하다. 그러나 고강도 콘크리트에 사용되는 광물질 혼화재들이 가진 고결현상으로 인해 개별투입 혼합 시에는 분산성이 크게 저하되어 유동성을 저감시키고, 충분한 강도를 발휘하지 못하는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 각각의 결합재를 사전에 프리믹스하여 콘크리트를 제조하게 되면 광물질 혼화재가 충분히 결합재 중에 분산되어 콘크리트의 유동성 향상 및 강도증진 등에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 W/B $15{\sim}35%$ 범위내에서 프리믹스 시멘트의 효과를 분석하기 위해 결합재의 혼합방법에 따른 고강도 콘크리트의 물성을 분석하였다. 그 결과 유동성은 프리믹스의 균일분산 및 볼 베어링 효과로 인해 개별혼합보다 양호한 결과를 나타내었고, 공기량은 프리믹스의 시멘트 입자간 공극을 실리카퓸의 미세한 입자가 충전하는 마이크로 필러 효과로 인해 개별혼합 보다 약간 감소하였으며, 응결시간은 프리믹스의 균질한 분산이 수화발열속도에 영향을 주어 개별혼합보다 단축되었다. 압축강도는 프리믹스의 공극구조 치밀화로 인하여 증가하였으며, 강도편차 또한 평균적으로 약 1.69 % 정도 변동계수가 감소하는 효과를 나타내었다.

혼화제 종류별로 제조된 콘크리트의 재 혼합 타설시 특성 분석 (Analysis of the Characteristics of Manufactured Concrete, according to the Type of Admixture used when Remixing and Placing it)

  • 류현기;신상용
    • 한국건축시공학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.95-102
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    • 2010
  • 최근 들어 경제성장과 산업기반 시설의 확충 등으로 인하여 타사의 레미콘을 종종 혼용 하는 경우가 있는데, 사용되는 혼화재료의 경우 제조회사별로 화학성분 및 첨가량의 차이가 있으므로 서로 다른 레미콘 제조회사의 콘크리트가 혼합되었을 시에 강도 저하 및 응결지연, 내구성 저하 등으로 인한 콘크리트의 성능 저하요인이 발생된다. 혼화제 종류별로 제조된 콘크리트의 재 혼합 타설시의 성능 분석을 한 결과로서 먼저 슬럼프는 모든 콘크리트에서 목표슬럼프 값을 만족하였으며, 공기량 역시 모든 콘크리트에서 목표 공기량을 만족 하였다. 블리딩량 및 블리딩률의 경우 전반적으로 유기산계와 같이 혼합된 콘크리트에서 높은 블리딩량을 나타내었다. 조기재령의 압축강도는 Plain의 나프탈린계에서 가장 큰 강도발현 경향을 나타내었고, 재 혼합 콘크리트에서는 5:5의 유기산계와 나프탈린계에서 가장 큰 압축 강도 발현 경향을 나타내었다. 표준재령의 경우 5:5의 재 혼합 콘크리트 중 나프탈린계+리그닌계를 혼합하였을 때 가장 큰 강도 발현 경향을 나타내었다. 인장강도 역시 압축강도와 유사한 경향을 나타내었다. 길이변화율은 전반적으로 Plain에 비하여 큰 건조수축 경향을 나타내었으며, 재 혼합콘크리트 7:3의 경우에 가장 큰 건조수축경향을 나타내었다. SEM사진 분석결과 재혼합 콘크리트에서 더 많은 미세공극들이 발견되었다. 결과적으로 한 종류의 레미콘을 이용하여 타설하였을 경우 보다 혼합사용 하였을 경우 응결지연 및 초기강도 저하현상이 나타나고, 더 큰 건조 수축 경향을 나타내어 일부 혼화제를 선별하여 혼합 사용하는 경우를 제외하고는 가능한 동일한 혼화제를 사용해야 할 것으로 판단된다.

연마판의 거칠기에 따르는 SiC 세라믹스의 굽힘강도 특성 (Bending Strength Properties of SiC Ceramics at Different Roughness Values of Polishing Plates)

  • 남기우;김은선
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권7호
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    • pp.779-784
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    • 2011
  • 본 논문은 첨가제 $SiO_2$를 가지는 3종류의 SiC 세라믹스의 연마판 거칠기에 따르는 균열 치유 연구를 실시하였다. 혼합물은 질소가스 분위기에서 2053 K, 35 MPa, 1시간 동안 소결하였다. SiC 세라믹스 시험편의 최적 균열 치유 조건은 1373 K에서 1시간이다. 균열부의 치유 물질은 SiC와 $O_2$의 산화반응에 의한 유리상 $SiO_2$이다. 최적 치유 조건에서 미연마 SiC 세라믹스의 굽힘 강도는 완전하게 회복되지 않았다. 그러나 SAY, SAYS-1 및 SAYS-2 시험편에서 경제적인 면을 고려하면 1시간 열처리에서 상온 굽힘 강도가 가장 높게 나타난 SAY 시험편이 우수하다. $125\;{\mu}m$ 연마판의 연마 시험편은 결함의 수나 크기가 줄어들었으나, 열처리 후에도 표면 미세 결함이 완전하게 치유되지 못하였다. $40\;{\mu}m$ 연마판의 연마 시험편은 1시간 열처리 후 표면 결함이나 기공은 거의 없었으며, 굽힘 강도는 $6\;{\mu}m$ 연마판 경면 시험편의 강도만큼 회복하였다.

복합레진 표면의 연마방법에 따른 표면조도 (SURFACE ROUGHNESS OF COMPOSITE RESIN ACCORDING TO FINISHING METHODS)

  • 민정범;조공철;조영곤
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제32권2호
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    • pp.138-150
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    • 2007
  • 본 연구는 복합레진의 종류와 연마방법, 복합레진 연마 후 레진전색제의 적용이 복합레진의 표면조도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 복합레진의 표면조도 측정과 FE-SEM 관찰을 통하여 상호 비교하였다. 미세입자형과 nanofill 복합레진을 이용하여 $8{\times}3{\times}2mm$의 시편을 각각 100개씩 제작하였고, 연마방법과 레진전색제의 적용 유무에 따라 20개의 군으로 분류하였다. 복합레진의 종류에 따라 Micronew를 사용한 군은 M군, Filtek Supreme을 사용한 군은 5군으로 분류한 후, 연마방법에 따라 M1 과 S1군 은 polyester strip만을 사용한 군, M2군와 S2군은 Sof-Lex disc를 사용한 군, M3군과 S3군은 Enhance disc와 polishing paste를 사용한 군, M4군과 S4군은 Astropol disc를 사용한 군, M5군과 S5군은 carbide finishing bur를 사용한 군으로 다시 분류하였다. 또한 연마 후 Biscover 레진전색제를 적용한 군은 연마방법에 따른 각 군에 B를 추가하여 M1B군-M5B군 및 S1B군-S5B군으로 분류하였다. 제작된 모든 시편은 표면조도의 측정과 주사전자 현미경 관찰을 시행하기 전에 실온의 증류수에서 24시간 동안 보관하였다. 표면조도측정기를 사용하여 각 시편의 상면과 하면 모두에서 각각 5회씩 측정하여 평균 표면조도 값을 산출하여 통계적으로 분석하였으며, 각 군에서 대표적인 시편 1개를 선택하여 FE-SEM에서 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 복합레진의 표면조도 값은 polyester strip에 의해 형성된 모든 군에서 가장 낮게 나타났고, 레진전색제를 적용한 S군을 제외한 다른 모든 군에서 finishing bur로 연마한 군이 가장 높게 나타났다 (p<0.05), FE-SEM 관찰에서 레진전색제를 적용하기 전의 표면은 polyester strip을 사용한 M1군과 S1군이 가장 평활한 표면을 나타냈고, finishing bur를 사용한 M5군과 S5군은 필러의 탈락에 의해 형성된 여러 개의 기포와 함께 울퉁불퉁한 표면을 보였다. 2. 복합레진의 종류에 따른 표면조도는 레진전색제를 적용하기 전에는 통계학적으로 차이를 나타내지 않았으나, 레진전색제를 적용한 후에는 Micronew가 Filtek Supreme보다 평활한 표면을 나타내었다 (p<0.05), 3. 레진전색제를 적용하기 전에는 복합레진의 종류와 연마방법에 따른 표면조도 간에 상호 연관성이 있었으나, 레진전색제를 적용한 후에는 복합레진의 종류와 연마방법 간에 상호 연관성이 없었다. FE-SEM관찰에서 레진전색제를 적용한 후의 표면은 모든 군에서 대체적으로 평활한 표면을 나타내었다. 4. 동일한 복합레진과 연마방법으로 처리된 군에서 레진전색제 적용 전과 후의 표면조도 값은 M1B군이 M1군보다, S1B군이 S1군보다 통계학적으로 높게 나타났으며, M4B군과 M5B군은 각각 M4군과 M5군 보다. 그리고 S5B군은 S5군 보다 통계학적으로 낮게 나타났다 (p<0.05). 본 연구를 종합하여 보면, 복합레진의 종류에 따라 표면조도의 순서는 다르게 나타났고, polyester strip 하에서 복합레진이 중합된 경우 가장 낮은 표면조도 값과 평활한 표면을 제공하였으며 전반적으로 anishing bur는 가장 높은 Ra값과 거친 표면을 제공하였다. Enhance, Astropol, carbide finishing bur로 연마한 표면은 레진전색제의 사용으로 평활한 표면을 얻을 수 있었지만, polyester strip과 Sof-Lex disc로 얻어진 표면은 레진전색제의 사용으로 표면조도의 개선이 이루어지지 않았다.