• 제목/요약/키워드: microstructure observation

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인제 부평리유적 출토 슬래그 분석을 통한 제철 과정 연구 (A Study of the Iron Production Process through the Analysis of Slags Excavated from Bupyeong-ri, Inje, Korea)

  • 배채린;조남철
    • 보존과학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.143-151
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    • 2020
  • 본 연구에서는 인제 부평리유적 4-2지구 통일신라시대 제철유적에서 출토된 슬래그 5점에 대해 분석을 수행하였으며 그 결과를 통하여 당시의 제철공정을 밝히고자 하였다. 인제 부평리유적출토 슬래그의 전철량은 3.65~23.78%로 고대 제철에서 일반적으로 나타나는 전철량보다 상당히 낮았다. 조재량 또한 65.92~88.96%로 매우 높아 철과 슬래그의 분리가 원활하게 이루어졌을 것으로 보이며 그로 인해 철의 회수율이 상당히 좋았을 것으로 추정된다. 화합물 분석결과 대부분의 시료에서는 크리스토발라이트가 검출되었으며 FAS 상태도와 FCS 상태도에 분석된 데이터를 대입하여 추정한 노 내 온도 또한 1600℃ 이상으로 나타나 탄소를 포함한 철이 완전히 용융되어 주철을 생산하기에 충분한 온도로 조업이 이루어졌음을 확인하였다. 미세조직 관찰 결과 철편에서는 백주철 조직이 관찰되고 백주철 조직에서 철-탄소-인의 3원계 공정인 스테다이트가 함께 관찰되었다. 이는 제철부산물이 생성될 당시 주조 공정을 위한 간접제련이 이루어졌다는 증거가 된다. 분석결과를 토대로 인제 부평리유적은 철광석을 용해하여 선철을 생산한 간접제련유적인 것을 추정하였다.

국산(國産)스테인레스강선계(鋼線系) 교정용선재(矯正用線材)의 개발(開發)과 물리적(物理的) 성질(性質)에 관(關)한 연구(硏究) (A STUDY ON DEVELOPMENT AND PHYSICAL PROPERTIES OF STAINLESS STEEL ORTHODONTIC WIRES MADE IN KOREA)

  • 성재현;권오원;경희문;이기대
    • 대한치과교정학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.7-24
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    • 1989
  • The physical properties of seven sizes of control groups and experimental group in stainless steel orthodontic wires were studied in tension, hardness, bending, torsion and observation of microstructure. The wires (0.40-0.90mm dia.) of round type were tested in the as-received condition. The wires of control groups were TRU-CHROME and REMANIUM, and experimental group was SK wire which was developed by ourselves and made in Korea. The results were as follows; 1. The chemical compositions of control groups and experimental group were austenite stainless steel wires of SOS 304. 2. Higher values of tensile and yield strength in tension were control group I, experimental group, control group II. Maximum tensile and yield strength of experimental group were $203.63{\pm}1.41kg/mm^2$ in 0.70mm diameter and $148.96{\pm}4.88kg/mm^2$ in 0.60mm diameter, and maximum elongation was $5.20{\pm}0.57%$ in 0.45mm diameter. 3. Hardness values of experimental group were similar to control groups. Maximum hardness values were $596.2{\pm}13.66Hv$ in 0.45mm diameter wire of control group I, $590.5{\pm}20.08Hv$ in 0.50mm diameter wire of control group II, and $563.6{\pm}5.35Hv$ in 0.70mm diameter wire of experimental group. 4. Torsion properties of experimental group were similar to control group I and more than control group II. Maximum torsion cycles were $31.8{\pm}2.48$ in 0.45mm diameter of control group I, $17.4{\pm}4.84$ in 0.60mm diameter of control group II, and $24.6{\pm}3.04$ in 0.45mm diameter of experimental group. 5. Maximum bending cycles of experimental group were smaller than control groups. Maximum bending cycles were $9.00{\pm}0.00$ in 0.50mm diameter wire of control group I, $10.0{\pm}0.82$ in 0.40mm diameter wire of control group II, and $8.0{\pm}1.26$ in 0.50mm diameter wire of experimental group. 6. Microstructures of experimental and control groups co-existed with martensited austenite structure and elongated austenite structure. 7. The direction of wire fracture was propagated parallel to torsion direction typically and there was no probability showing wire fracture at inclusions and surface scratches. 8. The type of wire fracture was brittle fracture at initiation site and ductile fracture at core.

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A STUDY ON THE RESPONSES OF OSTEOBLASTS TO VARIOUS SURFACE-TREATED TITANIUM

  • Lee Joung-Min;Kim Yung-Soo;Kim Chang-Whe;Jang Kyung-Soo;Lim Young-Jun
    • 대한치과보철학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.307-326
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    • 2004
  • Statement of problem. The long-term success of implants is the development of a stable direct connection between bone and implant surface, which must be structural and functional. To improve a direct implant fixation to the bone, various strategies have been developed focusing on the surface of materials. Among them, altering the surface properties can modify cellular responses such as cell adhesion, cell motility and bone deposition. Purpose. This study was to evaluate the cellular behaviors on the surface-modified titanium by morphological observation, cellular proliferation and differentiation. Material and methods. Specimens were divided into five groups, depending on their surface treatment: electropolishing(EP) anoclizing(AN), machining(MA), blasting with hydroxyapatite particle(RBM) and electrical discharge machining(EDM). Physicochemical properties and microstructures of the specimens were examined and the responses of osteoblast-like cells were investigated. The microtopography of specimens was observed by scanning electron microscopy(SEM). Surface roughness was measured by a three-dimensional roughness measuring system. The microstructure was analyzed by X-ray diffractometer(XRD) and scanning auger electron microscopy(AES). To evaluate cellular responses to modified titanium surfaces, osteoblasts isolated from neonatal rat were cultured. The cellular morphology and total protein amounts of osteoblast-like cell were taken as the marker for cellular proliferation, while the expression of alkaline phosphatase was used as the early differentiation marker for osteoblast. In addition, the type I collagen production was determined to be a reliable indicator of bone matrix synthesis. Results. 1. Each prepared specimen showed specific microtopography at SEM examination. The RBM group had a rough and irregular pattern with reticulated appearance. The EDM-treated surface had evident cracks and was heterogeneous consisting of broad sheet or plate with smooth edges and clusters of small grains, deep pores or craters. 2. Surface roughness values were, from the lowest to the highest, electropolished group, anodized group, machined group, RBM group and EDM group. 3. All groups showed amorphous structures. Especially anodized group was found to have increased surface oxide thickness and EDM group had titaniumcarbide(TiC) structure. 4. Cells on electropolished, anodized and machined surfaces developed flattened cell shape and cells on RBM appeared spherical and EDM showed both. After 14 days, the cells cultured from all groups were formed to be confluent and exhibited multilayer proliferation, often overlapped or stratified. 5. Total protein amounts were formed to be quite similar among all the group at 48 hours. At 14 days, the electropolished group and the anodized group induced more total protein amount than the RBM group(P<.05). 6. There was no significant difference among five groups for alkaline phosphatase(ALP) activity at 48 hours. The AN group showed significantly higher ALP activity than any other groups at 14 days(P<.05). 7. All the groups showed similar collagen synthesis except the EDM group. The amount of collagen on the electropolished and anodized surfaces were higher than that on the EDM surface(P<.05).

일반한천, 분무건조한천, 압출성형한천의 열 특성 및 표면구조의 비교 (Comparison of Thermal Properties and Surface Structures of Unmodified, Spray-Dried, and Extrusion-Dried Agar)

  • 김희구;손홍주
    • 한국식품영양학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.234-240
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    • 1997
  • 식품산업을 포함한 다양한 분야에서 이용되고 있는 한천의 용도를 개발하기 위하여 각종 물리적인 처리가 한천의 열적 특성에 미치는 영향과 각 처리에 다른 표면구조의 변화를 조사하였다. 시차주사 열량분석기를 이용하여 w사한 일반한천의 흡열개시온도(To), 최대흡열점의 온도(Tp) 및 흡열완료온도(Te)는 81.20, 95.51 및 $112.14^{\circ}C$였으며, 분무건조한천은 60.11, 76.45 및 $89.54^{\circ}C$였고, 압출성형한천은 41.30, 61.72 및 $80.50^{\circ}C$로 압출성형한천이 가장 낮은 온도에서 진행되었다. 또한 엔탈피도 일반한천 3.22cal/g, 분무\ulcorner한천 1.53cal/g, 압출성형한천 0.73cal/g의 순서로 압출성형한천에서 가장 낮았다. 완전히 가열용해한 각 한천을 다시 냉각, 응고 후에 다시 승온하였을 때의 To, Tp 및 Te는 일반한천 80.70, 95.61 및 $110.92^{\circ}C$, 붐무건조한천 79.54, 93.76 및 $109.84^{\circ}C$, 압출성형한천 79.25, 93.19 및 $108.77^{\circ}C$로 한천의 종류에 따른 차이는 없었다. 엔탈피 역시 큰 차이를 보이지 않았다. 광학현미경과 주사전자현미경에 의해 표면구조를 관찰한 결과, 일반한천의 경우 단단한 구조로 균열이나 기공들이 관찰되지 않았고, 분무건조한천은 많은 미세입자들이 다량으로 느슨하게 붙어있는 다공질구조로 외부에 노출되는 표면적이 넓었으며, 압출성형한천은 굴곡, 요철 및 균열이 생겨서 수분침투가 용이한 구조를 이루고 있었다.

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CaCrO4 첨가에 따른 LCCC(La0.8Ca0.2Cr0.9Co0.1O3-δ)의 전이액상소결거동 (Transient Liquid Phase Sintering of LCCC(La0.8Ca0.2Cr0.9Co0.1O3-δ) with the Addition of CaCrO4)

  • 이호창;강보경;이준형;허영우;김재육;김정주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.197-203
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    • 2012
  • In this study, in order to improve densification of $La_{0.8}Ca_{0.2}Cr_{0.9}Co_{0.1}O_{3-\delta}$ (LCCC), which is known for one of the most proper candidate interconnector materials in the solid oxide fuel cells, $CaCrO_4$ was prepared via solid oxide synthesis route and added to the LCCC with different amount and particle sizes. As the amount of the $CaCrO_4$ increased, porosity of the sintered samples increased, and the pore size was proportional to the particle size of the $CaCrO_4$. This supports the fact that the $CaCrO_4$ phase forms liquid during sintering and permeate into the matrix leaving behind large pores. Then the liquid reacts with the matrix through the solid solution. However, when the samples were sintered with a slow ramp up rates, the porosity decreased. This is thought to be caused by the progressive solid solution of $CaCrO_4$ before the temperature reach to the melting temperature and forms a fluent amount of liquids. The sintering behavior of the LCCC with the addition of $CaCrO_4$ was analyzed through the transient liquid phase sintering on the basis of the microstructure observation and phase identification by x-ray diffraction.

주조용 718합금의 고온 인장 성질에 미치는 석출물의 영향 (Effect of Precipitates on the High Temperature Tensile Properties of Cast Alloy 718)

  • 주동원;조창용;김두현;류영수;김인수;조해용;최승주
    • 한국재료학회지
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    • 제10권7호
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    • pp.515-521
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    • 2000
  • 주소용 718합금의 고온 인장 성질에 미치는 석축물의 영향을 상추출법과 미세조직관찰을 통해 고찰되었다. 고온 인장시험에서 $760^{\circ}C$까지는 인장강도와 연신율이 동시에 감소하였고, 그보다 높은 온도에서는 인장강도는 급격히 감소하고 연신율은 증가하였다. 고온 인장시험에의한 응력의 영향으로 인하여 ${\gamma}',{\gamma}"$석출물의 양은 $760^{\circ}C$에서 최대의 값을 나타내었다. 미세한 ${\gamma}',{\gamma}"$상의 석출이 최대로 일어나는 온도에서 석출물에의한 유동응력의 증가로 인해 항복강도의 저하폭이 작았으며, 연신율은 가장 낮은값을 나타내었다. $760^{\circ}C$보다 높은 온도에서는 전체적인 석출물의 양도 감소하였고, 특히 강화석출상의 양이 적어 연화현상이 급격히 나타났다. 급격히 나타났다.

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야외 청동 조각작품의 보존과 재질특성 연구 - 김찬식 '정(情)'을 중심으로 - (A Study on Conservation and Material Characteristics of Outdoor Bronze Sculpture : Kim Chan Shik's 'Feeling')

  • 권희홍;김예승;김범준;최남영;박혜선;김정석
    • 보존과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.155-165
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    • 2017
  • 공공 예술 조각품과 야외 조형물에 대한 관심과 함께 미술품 보존 관리의 중요성이 높아지고 있다. 야외 조각작품의 경우, 장기간 대기 중에 노출되어 대기오염물과 자연재해 등의 이유로 부식과 열화 등의 손상이 발생하게 되는데, 국립현대미술관 야외조각공원에 전시중인 김찬식의 '정' 역시 부식으로 인해 작품표면의 파티나층이 손상되었다. 따라서 상태조사, 표면연마, 재파티네이션, 왁스코팅 등의 보존처리를 진행하였으며, 그 결과 원형에 가까운 복원을 이룰 수 있었다. 작품의 재질특성에 대한 분석 결과, 구리, 주석, 아연, 납으로 주조된 미술 공예용 청동임을 확인하였다. 작품 표면연마 후 관찰되는 용접, 균열, 밝은 얼룩의 재질 특성 중, 용접부위는 바탕금속보다 구리를 제외한 나머지 주요원소의 함량이 비교적 적은 경향을 보였으며, 밝은 얼룩은 주석과 납의 함량이 13.0 wt%, 10.5 wt%로 바탕금속(주석: 7.0 wt%, 납: 4.4wt%)보다 높게 측정되었다. 또한 미세조직 관찰결과, 작품의 제작은 열처리를 비롯한 인위적인 가공이 가해지지 않은 주조기법이 사용된 것으로 추정되었다.

기계적 합금화 공정으로 제조된 Fe-14Cr Ferritic 산화물 분산 강화(ODS) 합금 강의 고온 산화 거동 (High Temperature Oxidation Behavior of Fe-14Cr Ferritic Oxide Dispersion Strengthened Steels Manufactured by Mechanical Alloying Process)

  • 김영균;박종관;김휘준;공만식;이기안
    • 한국분말재료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.133-140
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    • 2017
  • This study investigates the oxidation properties of Fe-14Cr ferritic oxide-dispersion-strengthened (ODS) steel at various high temperatures (900, 1000, and $1100^{\circ}C$ for 24 h). The initial microstructure shows that no clear structural change occurs even under high-temperature heat treatment, and the average measured grain size is 0.4 and $1.1{\mu}m$ for the as-fabricated and heat-treated specimens, respectively. Y-Ti-O nanoclusters 10-50 nm in size are observed. High-temperature oxidation results show that the weight increases by 0.27 and $0.29mg/cm^2$ for the as-fabricated and heat-treated ($900^{\circ}C$) specimens, and by 0.47 and $0.50mg/cm^2$ for the as-fabricated and heat-treated ($1000^{\circ}C$) specimens, respectively. Further, after 24 h oxidation tests, the weight increases by 56.50 and $100.60mg/cm^2$ for the as-fabricated and heat-treated ($1100^{\circ}C$) specimens, respectively; the latter increase is approximately 100 times higher than that at $1000^{\circ}C$. Observation of the surface after the oxidation test shows that $Cr_2O_3$ is the main oxide on a specimen tested at $1000^{\circ}C$, whereas $Fe_2O_3$ and $Fe_3O_4$ phases also form on a specimen tested at $1100^{\circ}C$, where the weight increases rapidly. The high-temperature oxidation behavior of Fe-14Cr ODS steel is confirmed to be dominated by changes in the $Cr_2O_3$ layer and generation of Fe-based oxides through evaporation.

수침조건에 따른 도토리 묵의 품질 특성 (Properties of Acorn Mook with Various Soaking Conditions)

  • 나환식;김관;오금순;김성곤
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.207-212
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    • 2002
  • 수침조건이 다른 도토리 앙금을 이용하여 묵을 제조한 후 텍스쳐 특성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. $95^{\circ}C$에서 120 rpm으로 1시간 가열하여 제조한 11% 농도의 도토리 묵을 주사전자현미경으로 관찰한 미세구조는 전체적으로 다공성인 망상구조를 이루고 있었으며 수침 기간이 길어지면서 겔의 망상구조 크기가 균일해지면서 치밀한 구조를 형성하였다. 도토리 묵을 50% 변형율로 측정한 TPA 특성치는 견고성(hardness)의 경우 수침 기간이 길어질수록 증가하였으며, cohesiveness와 springiness는 대구조인 0-0 시료를 제외하고는 시료의 처리 정도에 따른 차이를 관찰할 수 없었고, chewiness는 증가하였다. 또한 adhesiveness(부착성)는 나타나지 않았다. 수침 조건이 각기 다른 묵을 색깔, 견고성, 떫은맛과 종합적 기호도에 대해 실시한 관능검사는 색깔의 경우 처리 정도가 커질수록 대조구(0-0) 시료와는 뚜렷이 구분할 수 있었으며, 견고성의 경우에도 수침을 많이 할수록 증가하였으며, 떫은 맛의 경우에는 열매만을 수침 처리한 경우에는 그 차이가 크지 않았으나 앙금을 수침하는 과정에 의해 유의적으로 차이가 있었다. 종합적 기호도에서는 전반적으로 증가하였으나 수침 처리를 가장 많이 한 4-2와 4-3의 경우에는 기호도가 조금 떨어졌다. 이상의 결과를 종합적으로 볼 때 도토리 묵은 견고성 뿐만 아니라 약간의 갈색과 적당히 떫은맛을 갖는 것이 기호도에 있어 더 나은 점수를 받았다.

석탄 바닥재로 제조된 유리의 결정화 거동 분석 (The crystallization behavior of glass made from coal bottom ash)

  • 장석주;강승구
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.58-63
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    • 2010
  • 화력 발전소에서 발생하는 석탄 바닥재에 $Na_2O$$Li_2O$가 첨가된 결정화 유리를 제조하고, 비등온 열분석법을 이용하여 결정성장 거동을 분석하였다. 온도에 따른 결정화 분율 및 결정화 속도 변화를 계산한 결과, 결정화가 50% 진행된 온도는 DTA 상의 결정 발열피크 $T_p$ 보다 약간 높게 나타났으며, 결정화가 가장 빠르게 진행되는 온도는 $T_p$와 거의 일치함을 알 수 있었다. Kissinger 식을 이용하여 결정화 활성화 에너지(262 kJ/mol), Avrami 상수 (1.7) 그리고 진동수 ($5.7{\times}10^{16}/s$)를 계산하였으며, 이로부터 nepheline 결정 성장은 주로 1~2 차원적 표면 결정화 경향을 보이지만, 동시에 내부 결정화도 어느 정도 나타날 것으로 예측되었다. 실제 미세구조 관찰에서 수지(dendrite)상의 표면 결정화가 상당히 일어났고 동시에 낮은 분율의 내부 결정도 생성된 것이 확인되어, Kissinger식에 의해 예측된 결과가 본 연구에서 제조된 결정화 유리의 거동과 일치함을 알 수 있었다.