• 한국분말재료학회지
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• 제28권1호
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• pp.20-24
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• 2021

Ti-based alloys are widely used in biomaterials owing to their excellent biocompatibility. In this study, Ti-Mn-Cu alloys are prepared by high-energy ball milling, magnetic pulsed compaction, and pressureless sintering. The microstructure and microhardness of the Ti-Mn-Cu alloys with variation of the Cu addition and compaction pressure are analyzed. The correlation between the composition, compaction pressure, and density is investigated by measuring the green density and sintered density for samples with different compositions, subjected to various compaction pressures. For all compositions, it is confirmed that the green density increases proportionally as the compaction pressure increases, but the sintered density decreases owing to gas formation from the pyrolysis of TiH2 powders and reduction of oxides on the surface of the starting powders during the sintering process. In addition, an increase in the amount of Cu addition changes the volume fractions of the α-Ti and β-Ti phases, and the microstructure of the alloys with different compositions also changes. It is demonstrated that these changes in the phase volume fraction and microstructure are closely related to the mechanical properties of the Ti-Mn-Cu alloys.

• Journal of Welding and Joining
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• 제32권5호
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• pp.65-71
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• 2014

Atmospheric plasma spraying (APS) is world-widely used process in the automotive industry as a method to provide wear resistance coatings for engine cylinder bore, using various materials. The weight of engine blocks can be considerably decreased by removing cast iron liners, which can finally result in the improvement of fuel efficiency. In this study, five kinds of powder materials, 1.2C steel powder and 1.2C steel powder mixed with 5, 10, 15, 20 wt.%. molybdenum powder, were deposited by atmospheric plasma spraying in order to investigate the effect of molybdenum on the wear resistance of coatings. Microstructural analysis showed that molybdenum splats were well distributed in 1.2C steel matrix with intimate bonding. The molybdenum added coatings showed better tribological properties than 1.2C steel coating. However, above the 15 wt.%. blending fraction, wear resistance was somewhat degraded with poor roughness of worn surface due to the brittle fracture occurred in molybdenum splats. Consequently, compared to conventional liner material, gray cast iron, 10 wt. pct. molybdenum blended 1.2C steel coating showed much better tribological properties and therefore it looks very feasible to replace gray cast iron liner.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권6호
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• pp.932-937
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• 2012

In the presented study, SM45C carbon steel parts were joined by friction welding. The welding process was carried out under optimized conditions using statistical approach. The study of SM45C is conducted with various combinations of process parameters. Parameter optimization, microstructure and mechanical property correlation are the major contribution of the study. The welded joints were produced by varying spindle revolution speed, friction pressure, upset pressure and burn-off length. Tension tests were applied to welded parts to obtain the strength of the joints. Fracturs properties were additionally obtained experimentally under fluctuated tensile loads. Microstructures using microphotographs were examined in the weld interface and weld region and heat affected zone and base metal and flash zone of welded parts. Finally, Hardness variations in welding zone and base metal were also obtained. Through these tests, the optimum conditions of parameters for ${\phi}20$ SM45C in friction welding were obtained when the friction spindle revolution was 1,950 rpm, the friction pressures was 30 MPs, upset pressures was 50 MPs.

• 폴리머
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• 제27권4호
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• pp.299-306
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• 2003

유리 섬유와 고분자로 구성된 복합재료에서는 이종재료 간의 계면 상호작용과 접착력이 재료의 성능과 기능에 큰 영향을 미친다. 따라서 표면처리에 의한 섬유개질 및 계면층 제어는 우수한 복합재료를 제조하는데 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 복합재료 계면에서의 물리화학적 현상을 개선하기 위해 실란커플링제를 이용한 유리 섬유의 형태구조 표면처리방법을 조사하였다. 또한 표면처리조건 (사이징 재료, 농도 등)에 따른 계면 특성과 이와 연관된 미세구조 분석을 통하여 유리 섬유/폴리프로필렌 복합재료의 계면설계기법을 제시하였다.

• 한국결정학회지
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• 제11권4호
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• pp.191-194
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• 2000

Bi/sub 12/SiO/sub 20/, Bi/sub 12/GeO/sub 20/ and Bi/sub 12/O/sub 20/ compounds with the sillenite crystal structure were synthesized and sintered into the dense ceramic bodies. An analyses of the microwave dielectric properties of the Si, Ge and Ti sillenites showed a permittivity (e) of ∼40 and a negative temperature coefficient of the resonant frequency for all analogues (from -20 to -40 ppm/K). The Qxf value of the Si and Ge sillenites was measured to be ∼8.000 GHz. The Ti analogue shows a significantly lower Qxf value(∼2.500 GHz) and is sensitive to the heat-treatment conditions. By increasing the sintering temperature the size of the grains increases, which correlates with an increase in the Qxf value.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.249-251
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• 2002

It is well known that the interaction and adhesion between the glass fiber(GF) and polymer matrix has a significant effect in determining the properties of fiber-reinforced materials. Therefore, it is one of most important to modify the surface of GF with an appropriate sizing. We investigated the treatment method of GF with coupling agent to improve the interaction of the interfacial regions, and then the correlation between interfacial property and interphase microstructure was examined in an attempt to realize a proper morphology around the GF surface.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.33-40
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• 2024

해양폐기물 중 하나인 패각의 발생량은 매년 증가하고 있으나, 대부분이 해안 근처에 야적되거나 방치되어 환경적·사회적으로 문제가 되고 있다. 천연 골재 부존량 감소에 따른 골재 대체재로서 패각이 사용된다면 재료 수송에 따른 물류비용을 효과적으로 감축시킬 수 있어 자원 재활용을 활성화할 수 있다. 본 연구에서는 3D 콘크리트 프린팅 기술을 활용한 해양 구조물의 건설 재료로서 패각 잔골재의 사용 가능성을 분석하였다. 패각을 활용한 3D 프린팅 콘크리트는 패각 잔골재와 시멘트 풀 계면 등의 공극 요인으로 일반 콘크리트 대비 낮은 강도를 가지기 때문에 역학적 성능 평가를 위한 미세구조 특성 분석이 요구된다. 유동성, 출력성 및 적층성을 고려하여 3D 프린팅 콘크리트의 배합을 선정하였으며, 패각 잔골재를 활용한 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성과 미세구조를 분석하였다. 시편의 물성을 평가하기 위해 3D 프린터로 압축강도와 부착강도 시편을 제작하였고 강도 시험을 진행하였다. 미세구조를 분석하기 위해 고해상도 이미지를 얻을 수 있는 SEM 촬영을 수행하였으며, 히스토그램 기반 상 분리 방법을 적용하여 공극을 분리하였다. 패각 잔골재 종류에 따른 공극률을 확인하고 확률함수를 활용하여 공극 분포 특성을 정량화하였으며, 패각 잔골재의 종류에 따른 시편의 역학적 물성과 미세구조 특성 간의 상관관계를 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.293-300
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• 2021

본 논문은 에너지를 실시간으로 저장할 수 있는 저장장치 중 열에너지 저장 콘크리트를 대상으로 재료의 미세구조와 물성(열전도도)의 상관관계를 분석하는 연구를 수행하였다. 에너지 저장 콘크리트의 열전도 성능을 증가시키기 위해 혼화재인 그라파이트(graphite)를 사용하였다. 그라파이트가 시멘트 질량의 10%와 15%를 치환한 시편과 일반 콘크리트(OPC) 시편을 제작하여 그라파이트의 혼입에 따른 미세구조 변화 및 열전도도의 영향을 마이크로 스케일에서 분석하였다. 마이크로-CT를 활용하여 OPC와 그라파이트를 사용한 콘크리트의 공극률을 비교하였으며, 확률함수를 사용하여 미세구조 특성을 정량화하였다. 미세구조 특성 차이가 열전도도에 미치는 영향을 확인하기 위해 3차원 가상 시편을 제작하여 열해석을 수행하였으며, 이를 열평판법을 사용하여 측정한 열전도도 실험 결과와 비교하였다. 열해석 수행 시 그라파이트 재료가 지닌 열전도도 성능을 반영하기 위하여 해석 결과와 실험 결과를 기반으로 고체상의 열전도도를 역해석을 통해 계산하였으며, 그라파이트가 시편의 열전도도에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권8호
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• pp.532-536
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• 2005

Thermal shock resistance of structural ceramics is a property that is difficult to quantity, and as such is usually expressed in terms of a number of empirical resistance parameters. These are dependant on the conditions imposed, but one method that can be used is the examination of density, Young's modulus and thermal expansion retention after quenching. For high temperature applications, long-annealing thermal durability, cycle thermal stability and residual mechanical properties are very important if these materials are to be used between $1000^{\circ}C$ and $1300^{\circ}C$. In this study, an excellent thermal shock-resistant material based on $Al_2TiO_5-mullite$ composites of various compositions was fabricated by sintering reaction from the individual oxides and adjusting the composition of $Al_2O_3TiO_2/SiO_2$ ratios. The characterization of the damage induced by thermal shock was done by measuring the evolution of the Young's modulus using ultrasonic analysis, density and thermal expansion coefficients.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권5호
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• pp.63-68
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• 1999

본 논문에서는 저압 유기 금속 화학증착법으로 성장시킨 GaN박막들을 실온 케소드루미네슨스 방법으로 광학적 특성을 측정하여 결정성장 메커니즘과 광학적 특성과의 관계를 규명하였다. 관측된 스펙트럼은 주로 364nm의 강한 band-edge emission 피크와 550nm의 깊은 준위 피크이었다. 빔 전류의 증가에 따라 364nm 스펙트럼의 세기가 깊은 준위 발광 스펙트럼보다 크게 증가시켰다. 이는 성장 초기 GaN박막의 결정 결함이 깊은 준위 발광 스펙트럼과 깊은 관계가 있음을 나타내 주고 있다. 또한 미세 결정 구조와 깊은 준위 발광 스펙프럼과의 관계 분석을 위해 주사형 전자현미경 사진과 캐소드루미네슨스 스펙트럼을 비교 검토하였다.