• 제목/요약/키워드: microvoids

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The Relationship between $^{129}Xe$ NMR Chemical Shifts and Nanostructure of Polymers

  • Yoshimizu, Hiroaki;Suzuki, Tomoyuki;Asano, Tomoko;Tsujita, Yoshiharu
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.339-339
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    • 2006
  • In this study, the microvoids in glassy polymers were investigated by Xe sorption and $^{129}Xe$ NMR measurements. Xe sorption isotherms of glassy polymers have been successfully interpreted by the dual-mode sorption model. $^{129}Xe$ NMR chemical shift of the $^{129}Xe$ in the samples show nonlinear low-field shift with increasing sorption amount of Xe because of a fast exchange of Xe atoms between Henry and Langmuir sites, whereas it has showed linear shift against sorption amount of Xe into the Langmuir site. From this Xe-density dependence of the $^{129}Xe$ NMR chemical shift, it has been able to estimate mean size of the microvoids in glassy polymer. It is confirmed that there is correlation between ${C_H}'$ and volume or number of microvoids. From these findings, it is demonstrated that $^{129}Xe$ NMR spectroscopy is a powerful technique to determine the mean size and number of microvoids in glassy polymers.

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미소 개재물과 기공을 갖는 고체의 유효탄성계수에 대한 수치적 접근 (A Numerical Approach to Effective Elastic Moduli of Solids with Microinclusions and Microvoids)

  • 강성수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권6호
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    • pp.852-859
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    • 2009
  • For the analysis of solids containing a number of microinclusions or microvoids, in which the mechanical effect of each inclusion or void, a numerical approach is need to be developed to understand the mechanical behavior of damaged solids containing these defects. In this study, the simulation method using the natural element method is proposed for the analysis of effective elastic moduli. The mechanical effect of each inclusion or void is considered by controlling the material constants for Gaussian points. The relationship between area fraction of microinclusions or microvoids and effective elastic moduli is studied to verify the validity of the proposed method. The obtained results are in good agreement with the theoretical results such as differential method, self-consistent method, Mori-Tanaka method, as well as the numerical results by rigid body spring model.

Vacuum Assisted Resin Transfer Molding 공정에서의 Microvoids 형성과 이동에 관한 연구 (Experimental Study of the Microvoids formation and Transport in the Vacuum Assisted Resin Transfer Molding Process)

  • Se Won Eun;Woo Il Lee
    • Composites Research
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    • 제16권6호
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    • pp.10-15
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    • 2003
  • RTM 공정에 의하여 생성된 제품은 microvoids의 함유량에 의하여 기계적인 물성치에 큰 영향을 받는다. 본 연구에서는 이러한 microvoid의 형성과 이동을 실험적으로 관찰할 수 있는 방법을 제시하였다. Vacuum assisted RTM공정에서 유동선단에서의 microvoid의 형성과 이동을 DV camera로써 관찰을 한 후, 그것에서 void의 함유량을 구하고, 실험에서 얻어진 결과로 microvoid model에 필요만 factor들을 얻어낼 수 있었다. 이렇게 하여 얻어진 결과를 다시 실험적인 결과와 비교함으로써 서로 일치하는 결과를 얻어낼 수 있었다. 이번 연구에서 얻어진 결과를 수학적인 모델에 대입함으로써 VARTM 공정 중 microvoid의 함유량을 예측할 수 있다.

극저사이클 하중을 받는 구상흑연주철의 초가균열성장에 관한 연구 (A Study on the Initial Crack Growth in Spheroidal Graphite Cast Iron under Extremely Low Cycle Loading)

  • 김민건;임복규;김동열
    • 산업기술연구
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    • 제22권A호
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    • pp.3-8
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    • 2002
  • In this study, extremely low cycle fatigue tests were carried out under push-pull loading conditions using graphite cast iron (GCD). In order to clarify the fatigue fracture mechanism of GCD in an extremely low cycle fatigue regime successive observations of internal fatigue damage were performed. The results obtained are as follows. (1) The process of extremely low cycle fatigue can be classified into three stages which are composed of the generation, growth and coalescence of microvoids inside materials. (2) In an extremely low cycle fatigue regime, microvoids originate from debonding of graphite-matrix interface.

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구상흑연주철 극저사이클 피로파괴의 시뮬레이션 구현 (Simulation of Extremely Low Cycle Fatigue Fracture in Ductile Cast Iron)

  • 김민건;임복규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권12호
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    • pp.1573-1580
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    • 2006
  • In this study, fatigue tests were carried out under push-pull loading condition using spheroidal graphite cast iron in order to clarify the internal fatigue fracture mechanism in an extremely low cycle fatigue regime. It is found that a successive observation of internal fatigue damage it is found that the fracture processes go through three stages, that is, the generation, growth and coalescence of microvoids originated from debonding of graphite-matrix interface. It is also found that the crack which is initiated from the void propagates by coalescence of neighboring cracks and the fatigue crack growth rate can be expressed in form of the Manson-Coffin rule type. In this paper, quantitative analyses of fatigue properties for realization of simulation about fatigue life evaluation are also presented.

페라이트-마르텐사이트 이상조직강의 피로파괴거동에 미치는 노치효과 (The Notch Effects on the Fatigue fracture Behaviour of Ferrite-Martensite Dual Phase Steel)

  • 도영민
    • 한국안전학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.46-53
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    • 2003
  • For the tensile tests of the F.E.M., microvoids are created by the boundary separation process at the martensite boundary or neighborhood and at inclusions within the fracture. to grow to the ductile dimple fracture. For the case of the M.E.F., microvoids created at the discontinuities of the martensite phase which exists at the grain boundary of the primary ferrite are grown to coalescence with the cleavage cracks induced at the interior of the ferrite, which as a result show the discontinuous brittle fracture behavior. In spite of their similar tensile strengths, the fatigue limit and the notch sensitivity of the M. E.F. is superior to those of the F.E.M., The M.E.F. is much more insensitive to notch than F.E.M. from the stress concentration factor($\alpha$).

VARTM 공정에서의 금형 충전 및 기공 형성에 관한 3차원 수치해석 (Three-Dimensional Numerical Simulation of Mold-Filing and Void Formation During Vacuum-Assisted Resin Transfer Molding)

  • 강문구;배준호;이우일
    • Composites Research
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    • 제17권3호
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • 최근 대형 복합재료 구조물 성형에 적합한 공정으로 주목받는 vacuum assisted RTM (VARTM) 공정에 있어, 보강섬유의 조직 내부에 잔류하는 공기를 제거하여 기공함유율을 낮추는 기술의 중요성이 인식되고 있다. 거대기공 혹은 불완전 함침영역은 부적절한 주입구 및 공기배출구의 위치, 혹은 금형의 형상에 의해 발생한다. 미세기공은 불균일한 수지 유동선단의 속도로 인해 유동선단 부분에서 집중적으로 형성되며, 금형충전 공정 도중 수지와 함께 이동한다. 성형이 완료된 제품내의 잔류 기공들은 완성품의 물리적 성질을 저하 및 제품의 파손을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 VARTM 공정에서의 기공의 형성 및 이동을 해석할 수 있는 통합된 거시적/미시적 해석 방법을 개발하였다. 수치해석 프로그램을 개발하여 VARTM 공정에서의 3차원 수지 유동을 해석하였으며, 그에 따른 거대기공 및 미세기공의 분포를 예측하였다.

Al-xSi 합금의 인장특성에 미치는 공정 Si 입자의 파단과 미소기공율의 영향 (Effects of Damage Evolution of Eutectic Si Particle and Microporosity to Tensile Property of Al-xSi Alloys)

  • 이충도
    • 한국주조공학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.434-444
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    • 2021
  • 본 연구에서는 미소기공과 Si석출상의 파단으로 구성되는 유효기공 면적분율에 대한 인장특성의 결함민감도 관점에서 Al-Si합금의 인장특성을 공정 Si입자의 분포양상 변화에 대하여 평가하고자 하였다. Al-xSi(x=2,5,8,11)합금의 주방상태 미세조직인 망상구조의 공정 Si입자는 T4처리를 통하여 과립형태로 변형시켰으며, CT분석과 주사전자현미경 관찰을 통하여 미소기공의 분포와 크기를 평가하였다. CT분석과 주사전자현미경의 비교분석을 통하여 인장변형과정에서의 균열성장이 최대 기공율을 포함하는 국부영역에서 발생함을 확인할 수 있었다. 그럼에도 불구하고 이들 분석방법에는 미소기공 인접영역에서의 소성변형집중과 미소기공의 분포양상에 의해 파생되는 실제적인 차이를 포함하기 때문에 정확히 일치된 결과를 얻을 수 없었다. 유효기공 면적분율의 변화에 대한 인장강도와 연신율의 변화는 과립형태보다 망상구조 정출상의 분율변화에 더욱 민감한 의존도를 가진다.

RF 스퍼터를 이용하여 제작된 a-Si:H 박막의 어닐링 효과에 관한 연구 (Effect of Annealing on a-Si:H Thin Films Fabricated by RF Magnetron Sputtering)

  • 김도윤;김인수;최세영
    • 한국재료학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.102-107
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    • 2009
  • The effect of annealing under argon atmosphere on hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) thin films deposited at room temperature and $300^{\circ}C$ using Radio Frequency (RF) magnetron sputtering has been investigated. For the films deposited at room temperature, there was not any increase in hydrogen content and optical band gap of the films, and as a result, quality of the films was not improved under any annealing conditions. For the films deposited at $300^{\circ}C$, on the other hand, significant increases in hydrogen content and optical band gap were observed, whereas values of microstructure parameter and dark conductivity were decreased upon annealing below $300^{\circ}C$. In this study, it was proposed that the Si-HX bonding strength is closely related to deposition temperature. Also, the improvement in optical, electrical and structural properties of the films deposited at $300^{\circ}C$ was originated from thermally activated hydrogen bubbles, which were initially trapped at microvoids in the films.