• 제목/요약/키워드: slurry casting

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삼차부틸알코올 기반 동결주조 공정을 이용한 PMMA 첨가 다공질 수산화아파타이트 지지체의 제조 및 특성 평가 (Fabrication and characterization of porous hydroxyapatite scaffolds with PMMA addition using tertiary-butyl alcohol based freeze casting method)

  • 김태림;윤석영;허진영;이치승
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.235-242
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    • 2017
  • 기공 제어가 가능한 다공질 인공 지지체를 제조하기 위해 HA 분말에 기공형성제 역할을 하는 PMMA 분말을 첨가하여 TBA를 용매로 한 slurry를 합성한 후 동결주조와 소결을 거쳐 주상형 기공채널이 상호 연결되어 있는 다공질 HA 지지체를 제조하였다. PMMA 분말의 첨가량에 따른 HA 지지체의 결정구조는 XRD로 측정하였고 SEM을 통하여 지지체의 표면 및 내부 단면을 관찰하였는데, 소결과정에서 PMMA의 탈지가 지지체의 내부구조와 HA 분말의 결정성에 영향을 미치는 것으로 결과가 나타났다. 또한 지지체의 물리적 및 기계적 특성을 평가하여 기공형성제의 첨가량을 조절함으로써 기공률 및 기공 크기와 압축 강도의 제어가 가능하였다. 본 연구 결과, HA 지지체가 천연 해면골과 구조 및 특성이 유사하였으며 이를 통해 PMMA 첨가 다공질 HA 지지체가 조직공학용 인공 골지지체로서 자가골을 대체하여 사용이 가능한 것으로 판단된다.

LCP(Liquid Crystal Polymer)와 BaTiO3복합체의 제조 및 유전특성 (Preparation and Dielectric Properties of LCP and BaTiO3 Composites)

  • 윤기현;이승주;양병덕;김종희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1183-1188
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    • 2003
  • LCP(Liquid Crystal Polymer)와 BT(BaTiO$_3$) 복합체를 LCP varnish와 BT 슬러리를 혼합하여 제조하고, BT 슬러리 내에서 BT 입자의 분산 특성과 LCP-BT 복합체의 조성 및 BT 분말 크기가 유전 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 분말 크기가 다른 BT 분말에 대하여 분산제 GLYMO(3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane) 첨가량에 따른 용매 ODBZ(o-dichlorobenzene) 내에서의 분산 특성을 측정한 결과, BT분말 크기가 증가할수록 비표면적의 감소로 인하여 소요되는 최적 분산제의 양이 감소하였다. 분산된 BT슬러리를 LCP와 혼합하고 테잎 케스팅법을 이용하여 LCP-BT복합체를 제조하였다. BT 입자의 크기가 100nm에서 500nm로 증가함에 따라 복합체의 유전 상수는 34.3에서 44.1로, 유전 손실은 0.05 에서 0.063으로 증가하였다.

압출 적층 조형법과 입자 추출법을 결합한 이중 공극 BCP/Silica 인공지지체의 제작 (Fabrication of BCP/Silica Scaffolds with Dual-Pore by Combining Fused Deposition Modeling and the Particle Leaching Method)

  • 사민우;김종영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권10호
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    • pp.865-871
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    • 2016
  • 조직 공학에서는 전통적인 인공지지체 제작 방식인 가스 발포, 염 침출, 스폰지 복제 그리고 동결주조 법 등이 이용되고 있다. 하지만 다양한 공극 형태 및 크기를 가지고 있어서 세포 상호 작용 효과 및 충분한 기계적 특성에 한계가 있다. 그러나 열 용해 적층 법은 조직공학에서 폴리머 재료를 이용하여 다양한 3차원 인공지지체를 제작할 수 있는 가장 적절한 기술이다. 따라서 본 연구에서는 PCL 몰드를 제작하고 실리카와 알긴산 나트륨 염을 포함하는 세라믹 슬러리를 제조하여 몰드에 주입시켰으며, 1일 동안 자연 건조를 시켰다. 제작된 3차원 슬러리 몰드는 PCL 몰드의 제거 및 슬러리를 경화시키기 위해 $100^{\circ}C$의 오븐에서 2시간 열처리 되었고, 열처리 후에 $1100^{\circ}C$에서 소결되었다. 제작된 인공지지체는 주사전자현미경을 통해 관찰되었고, 압축 시험을 통해 알긴산 나트륨 염의 혼합량에 따른 인공지지체의 기계적 특성은 평가되었다.

발포금속 제조를 위한 석고주형의 특성 (Properties of Plaster Mold for Open Cell Aluminum Foam)

  • 김기영;백남익
    • 한국주조공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.253-259
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    • 2001
  • There are many methods to produce metal foams, which can be classified into three groups according to the state of the starting metal i.e. liquid or powder or solid. Three types of defects such as cell closing, cell deformation or breakdown and cell misrun are thought to be occurred when we make the open cell aluminum foams by precision casting. Filling ability of the mold slurry between preform is related with cell closing, mold collapsibility is related with cell deformation or breakdown, mold temperature and pouring pressure are related with cell misrun. These factors can be evaluated by measuring slurry fluidity, burnout strength and permeability of the mold. Properties of the plaster mold were evaluated to find optimum mold conditions for high quality open cell aluminum foam in this study. Permeability was almost zero independent of burnout conditions, however, crack initiation was found on the surface of all specimens one or two minutes after taking out from the furnace. Crack has grown and disappeared with time. This crack may facilitate the mold filling when molten metal is poured, because of the improved mold permeability. It was considered that crack initiation and disappearance was closely related with temperature difference between the surface and inner part. Knocking-out the mold is a difficult problem due to the small cell size, because continuous mesh structure of the metal foam is not strong. It is not easy to remove molding material after pouring. We can expect that water quenching can facilitate the knocking-out the mold after solidification without damaging cell structures. Collapsed particles after water quenching became bigger with the increase in time.

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PDP 투명유전체 형성용 Green Sheet 제조 (Fabrication of Transparent Dielectric Green Sheet for Plasma Display Panel)

  • Heo, Sung-Cheol;Park, Duck-Kyun;Oh, Young-Jei
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.277-283
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    • 2004
  • Plasma Display Panel(PDP) 상판용 투명유전체의 green sheet를 제조코자 투명유전체 슬러리의 분산특성 및 유기물의 함량과 조성비에 따른 밀도와 기계적 특성을 연구하였다. 비수계 시스템에서 슬러리의 완전분산을 위한 분산제의 종류와 분산제의 양을 결정하기 위해 침강실험, 점도측정을 행하여 최적의 분산조건을 구하였다. 조성물 변수로서 투명유전체조성 분말/(투명유전체조성 분말+유기물)의 비와 결합제/(결합제+가소제)의 비를 각각 변화시켜 green sheet를 제조하였다. 제조된 tape casting 슬러리의 대부분은 의가소성(pseudoplastic) 거동을 보이는데, 의가소성 거동은 shear thinning의 효과를 가지는 것으로 기술 할 수 있다. 각각의 조성을 가지는 슬러리는 모두 전단속도가 증가함에 겉보기 점도가 감소하는 shear thinning 효과를 보여 주었다. Green sheet의 특성을 조사한 결과 유기물의 함량 및 조성이 green sheet의 밀도와 기계적 특성을 결정하는 중요한 인자가 되었다.

Ultrasonic Vibration and Rheocasting for Refinement of Mg-Zn-Y Alloy Reinforced with LPSO Structure

  • Lu, Shulin;Yang, Xiong;Hao, Liangyan;Wu, Shusen;Fang, Xiaogang;Wang, Jing
    • Metals and materials international
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    • 제24권6호
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    • pp.1315-1326
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    • 2018
  • In this work, ultrasonic vibration (UV) and rheo-squeeze casting was first applied on the Mg alloy reinforced with long period stacking ordered (LPSO) structure. The semisolid slurry of Mg-Zn-Y alloy was prepared by UV and processed by rheosqueeze casting in succession. The effects of UV, Zr addition and squeeze pressure on microstructure of semisolid Mg-Zn-Y alloy were studied. The results revealed that the synergic effect of UV and Zr addition generated a finer microstructure than either one alone when preparing the slurries. Rheo-squeeze casting could significantly refine the LPSO structure and ${\alpha}-Mg$ matrix in $Mg_{96.9}Zn_1Y_2Zr_{0.1}$ alloy without changing the phase compositions or the type of LPSO structure. When the squeeze pressure increased from 0 to 400 MPa, the block LPSO structure was completely eliminated and the average thickness of LPSO structure decreased from 9.8 to $4.3{\mu}m$. Under 400 MPa squeeze pressure, the tensile strength and elongation of the rheocast $Mg_{96.9}Zn_1Y_2Zr_{0.1}$ alloy reached the maximum values, which were 234 MPa and 17.6%, respectively, due to its fine ${\alpha}-Mg$ matrix (${\alpha}1-Mg$ and ${\alpha}2-Mg$ grains) and LPSO structure.

반고상 성형법에 의한 Mg 합금 박판재의 제조에 관한 연구 (Study on the Fabrication of Mg Alloy Sheet by a Semi-Solid Forming Process)

  • 김정민;박봉구;김기태;정운재
    • 한국주조공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.245-251
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    • 2002
  • Cast AZ91 and extruded AM50 alloys were isothermally heated as solid/liquid coexistent temperatures, and semi-solid formed into sheets. Mold filling ability of semi-solid slurry with different liquid fractions was investigated in relation to process variables such as injection speed and mold temperature. Relatively uniform distribution of solid particle size and liquid fraction were observed throughout the semi-solid formed sheet. AZ91 alloy sheets were also manufactured by conventional die casting and compared with the semi-solid formed. It was found that the surface was more smooth and the dimensional accuracy was higher in case of the semi-solid formed.

Stress Concentration Analysis of Grain Refinement in Rheology Casting Process

  • Z., Yang;P. K., Seo;J.H., Ko;Y. S., Jung;C. G., Kang
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.668-671
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    • 2004
  • The mechanics of the dendrite fragmentation is a very important aspect of grain refinement in rheocasting. In this work, the stress field of the dendrite stirred in the semisolid slurry was simulated by Metlab 6.0 software. The result shows that stress concentration at the root of the dendrite arms is great enough to cause plastic deformation though the agitation is moderate. Accordingly, dendrite fragmentation was suggested to be caused by fractured after fatigue erosion.

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MgO를 첨가한 $Ba_xSr_{1-x}TiO_3$ 후막의 소결거동과 가변 유전특성 (Effect of Sintering and Tunable Dielectric Properties of BST Thick Films with MgO addition)

  • 전소현;김인성;송재성;윤존도
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.205-206
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    • 2006
  • (BaSr)$TiO_3$ thick films were prepared by tape casting method, using $BaTiO_3$ and $SrTiO_3$ powder slurry in order to investigate dielectric properties. With MgO additives, the sintering density was 5.8 $g/cm^3$ and the BST sample exhibited the maximum dielectric constant, tunability at temperatures near phase transition point. Dielectric loss be on the decrease because the interface is not a pore. BST sample be applicable on tunable device.

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Rheological Perspectives on Direct Printing Processes

  • 안경현
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1.2-1.2
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    • 2011
  • With recent advances in materials and products, materials processing experiences new challenges. More particles and polymers in material side and thinner and faster deformations in processing side. It happens in most emergying industries such as manufacturing of batteries, solar cells, multi-layer chips, displays, printed electronics, to list a few. In most cases, they are manufactured by coating or printing process, which is defined as a process in which gas is replaced by liquid on a substrate. In this sense, casting, inkjet printing, and roll-to-roll printing are all included. The printing process consists of three unit processes. As the materials used in the above mentioned applications typically contain a large amount of particles with polymers and solvents, they continuously change microstructures during preparation, flow, and even drying. However, little is known about the flow characteristics of such complex fluids and less is known about how to design and control the process. Therefore, for better control of the process and for better quality of the product, we need to understand the flow characteristics of these complex fluids under extremely fast flow environment.

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