• 한국세라믹학회지
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• 제37권4호
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• pp.359-367
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• 2000

Particulate composites of Al2O3/SiC, Al2O3/ZrO2 and Al2O3/ZrO2/SiC have been fabricated to investigate their R-curve behaviors and toughening mechanisms. Al2O3 containing 30 vol% SiC particles of 3${\mu}{\textrm}{m}$ showed rising R-curve behavior owing to the strong crack bridging by SiC particles. The fracture toughness reached 9.1 MPa {{{{ SQRT {m} }} at the crack length of 1000${\mu}{\textrm}{m}$. On the other hand, ZrO2-toughened Al2O3 had a high flat R-curve since it rose steeply in the short crack region due to the well known transformation toughening. For Al2O3/ZrO2/SiC composites, the R-curve behavior was similar to that of Al2O3/SiC but with slightly higher toughness. The SiC particles in this composite decreased the amount of transformable tetragonal phase to reduce the effect of transformation toughening by 50%. It was also found that the fracture toughness of this composite with two different toughening mechanisms was markedly lower than that estimated by the simple addition of two contributions.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권6호
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• pp.1327-1345
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• 2016

$Al_2O_3$/SiC particulate reinforced (Metal Matrix Composites) MMCs which were produced by using stir casting process, bending strength and hardening behaviour were obtained using an analysis of variance (ANOVA) technique that uses full factorial design. Factor variables and their ranges were: particle size $2-60{\mu}m$; the stirring speed 450 rpm, 500 rpm and the stirring temperature $620^{\circ}C$, $650^{\circ}C$. An empirical equation was derived from test results to describe the relationship between the test parameters. This model for the tensile strength of the hybrid composite materials with $R^2$ adj = 80% for the bending strength $R^2$ adj = 89% were generated from the data. The regression coefficients of this model quantify the tensile strength and bending strengths of the effects of each of the factors. The interactions of all three factors do not present significant percentage contributions on the tensile strength and bending strengths of hybrid composite materials. Analysis of the residuals versus was predicted the tensile strength and bending strengths show a normalized distribution and thereby confirms the suitability of this model. Particle size was found to have the strongest influence on the tensile strength and bending strength.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권2호
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• pp.112-120
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• 1998

입자 보강 복합재료의 부피분율을 평가하기 위한 와전류 비파괴 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 복합재의 미시구조를 설명할 수 있는 이론 모델과 와전류에 의한 전기전도도 측정을 필요로 한다. 측정한 전도도를 이론 예측값과 같게 두면 미지의 입자 부피분율이 계산된다. Mori-Tanaka 방법에 기초한 전도도 해석 모델이 소개되어 있다. 이러한 접근 방법을 SiC 입자 보강 Al 기지 ($SiC_p/Al$) 복합재에 적용하였다. 이방법으로 보강재의 부피분율을 비교적 정확하게 결정할 수 있었다. 금속간 화합물이 부피분율 평가에 미치는 영향을 논하였으며, 또한 금속간 화합물의 전도도와 기하학적 성질이 보강 입자와 같은 경우, 이 두 상의 총 부피분율을 결정할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.26-32
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• 2015

본 연구에서는 파괴인성에 대하여 입자강화 복합재 추진제의 균열저항 특성을 분석하기 위하여 평가되었다. $50^{\circ}C$에서 $-60^{\circ}C$까지 온도 범위에서 WST 시험편을 이용하여 파괴인성시험이 수행되었다. 파괴인성에 대한 평가방법은 선형탄성파괴역학에 기초한 ASTM E399를 이용하여 산출하였다. 추진제의 분열하중과 응력확대계수는 온도가 내려감에 따라 증가하고 있다. 또한 디지털 이미지 상관법을 이용하여 가시화된 변형률장은 온도가 $50^{\circ}C$에서 $-40^{\circ}C$로 내려갈수록 증가하나, $-60^{\circ}C$에서 변형률장은 취성거동으로 인해 크게 감소한다.

• 한국재료학회지
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• 제5권7호
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• pp.765-774
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• 1995

입자강화 알루미늄 복합재료의 고온거동을 조사하기위하여, 온도 623K~823K에서 $10^{-2}$ ~1.0 S$^{-1}$ 변형속도로 열간 압축 가공 시험을 행하여 복합재의 고온유동응력에 미치는 강화입자의 첨가량, 강화입자의 종류 및 크기와 변형속도 및 변형온도 등의 영향을 조사하였다. 강화입자의 체적분율이 증가함에 따라서 고온유동음력은 증가하였으나 항복점에서의 차이가 변형량이 증가되어도 그대로 유지되고 있었다. 변형속도 민감도(m)로 볼때 SiCp첨가된 복합재가 A1$_2$O$_3$p를 첨가한 복합재보다 비교적 균일하게 가공할 수 있음을 알 수 있었으며, 823K에서 최적변형속도는 0.1Sec$^{-1}$ 이었다. 변형에 필요한 활성화 에너지는 A6061기지금속이 290KJmole$^{-1}$, A6061-20vo1% SiCp = 327KJmo1e$^{-1}$, A6061-20vo1% $Al_2$O$_3$= 531KJmole$^{-1}$이었다. 이것은 알루미늄의 자기활성화에너지 138KJmo1e$^{-1}$보다 큰 값으로 A1$_2$O$_3$강화복합재료가 SiCp 강화 복합재료보다 열간가공이 어렵다는 것을 나타내는 것이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제13권4호
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• pp.9-17
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• 1994

초음파법은 종래의 금속재료는 물론 최근의 금속 복합재료등과 같은 신소재의 재료특성을 비파괴적으로 평가할 수 있는 일반적인 방법이다. 그러나 이와같은 재료들의 비파괴 특성 평가를 위해 초음파법을 적용시킬 경우 무엇보다도 재료 내부를 전파하는 탄성파의 전파특성에 대한 물리적 현상에 대한 이해가 필수적이다. 본 연구에서는 금속 복합재료의 제조공정에서 일반적으로 많이 발생되는 기지재와 강화재 사이의 계면 문제 및 기지재에 분포하는 강화재의 체적함유율의 변화등에 의한 유효 평면파의 다중 산란 특성을 SiC 입자강화 6061 알루미늄 복합재료에 대해 Lax의 준 결정 근사(quasi-crystalline approximation) 이론 및 소감정리 (extinction theorem)를 기초로 하여 이론적으로 해석하였다. 그 결과 SiC 입자 강화재의 체적 함유율의 변화에 대한 유효 평면파의 위상속도 및 감쇠의 주파수 의존 특성과 금속복합재료에 있어서의 기지재와 강화재 사이의 계면층의 탄성특성에 대한 위상속도의 변화 특성이 명확하게 규명되었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권5호
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• pp.82-88
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• 2007

This work is to fabricate a precise optical fiber array using polymer composite for optical interconnection. Optical fiber array has to satisfy low optical loss requirement less than 0.4 dB according to temperature change. For this purpose, design criteria for an optical fiber array was derived. The coefficient of thermal expansion of silica particulate epoxy composites was affected by volume fraction of silica particles. And also, elastic modulus of silica particulate epoxy composites was affected by volume fraction of silica particles. To obtain the coefficients of thermal expansion below $10{\times}10E-6/^{\circ}C$ and elastic modulus more than 20 GPa , we chose the volume fraction more than 76%. Using silica particulate epoxy composites with the volume fraction 76%, 8-channel optical fiber array with dimensional tolerances below $1\;{\mu}m$ was manufactured by transfer molding technique using dies with the uniquely-designed core pin and precisely-machined zirconia ceramic V block. These optical fiber arrays showed optical loss variations within 0.4 dB under thermal cycling test and high temperature test.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2004년도 춘계학술강연 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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• pp.36-37
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• 2004

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.224-232
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• 2002

CdS-$TiO_2$ nano-composite sol was prepared by the sol-gel method in organic solvents at room temperature and further hydrothermal treatment at various temperatures to control the physical properties of the primary particles. Again, CdS-$TiO_2$ composite particulate films were made by casting CdS-$TiO_2$ sols onto $F:SnO_2$ conducting glass and then heat-treatment at $400^{\circ}C$. Physical properties of these 61ms were further controlled by the surface treatment with $TiCl_4$, aqueous solution. The photo currents and hydrogen production rates measured under the experimental conditions varied according to the $CdS/[CdS+TiO_2]$ mole ratio and the mixed-sol preparation method. For $CdS-TiO_2$ composite sols prepared in IPA, CdS particles were homogeneously surrounded by $TiO_2$ particles. Also, the surface treatment with $TiCl_4$ aqueous solution caused a considerable improvement in the photocatalytic activity, probably as a result of close contacts between the primary particles by the etching effect of $TiCl_4$. It was found that the photoelectrochemical performance of these particulate films could be effectively enhanced by this approach.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.407-412
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• 1990

Elastic modulus of unidirectional short fiber composite has theoretically derived with the consideration of Poisson's ratios of matrix and fiber. Unidirectional short fiber composite is modeled as an aggregate of grains developed by Kerner. Under the assumption of extra strain at fiber ends, the strain distribution along the fiber's length is determined, and the elastic modulus is derived from this distribution. For the consideration of effects of Poisson's ratio, Kerner's results for particulate composites are adapted as boundary conditions. The effect of differences in Poisson's ratio of fiber and matrix on elastic modulus is studied. Proposed equation shows a good agreement with experimental data of Halpin and Tock, et al.