• 제목/요약/키워드: stacking test

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블록형 Ni-Cr-Al 분말 다공성 소재의 미세조직 및 인장 변형 거동 (Microstructure and Tensile Deformation Behavior of Ni-Cr-Al Powder Porous Block Material)

  • 김철오;배정석;이기안
    • 한국분말재료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.93-99
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    • 2015
  • This study investigated the microstructure and tensile properties of a recently made block-type Ni-Cr-Al powder porous material. The block-type powder porous material was made by stacking multiple layers of powder porous thin plates with post-processing such as additional compression and sintering. This study used block-type powder porous materials with two different cell sizes: one with an average cell size of $1,200{\mu}m$ (1200 foam) and the other with an average cell size of $3,000{\mu}m$ (3000 foam). The ${\gamma}$-Ni and ${\gamma}^{\prime}-Ni_3Al$ were identified as the main phases of both materials. However, in the case of the 1,200 foam, a ${\beta}$-NiAl phase was additionally observed. The relative density of each block-type powder porous material, with 1200 foam and 3000 foam, was measured to be 5.78% and 2.93%, respectively. Tensile tests were conducted with strain rates of $10^{-2}{\sim}10^{-4}sec^{-1}$. The test result showed that the tensile strength of the 1,200 foam was 6.0~7.1 MPa, and that of 3,000 foam was 3.0~3.3 MPa. The elongation of the 3,000 foam was higher (~9%) than that (~2%) of the 1,200 foam. This study also discussed the deformation behavior of block-type powder porous material through observations of the fracture surface, with the results above.

3-D Hetero-Integration Technologies for Multifunctional Convergence Systems

  • 이강욱
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.11-19
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    • 2015
  • Since CMOS device scaling has stalled, three-dimensional (3-D) integration allows extending Moore's law to ever high density, higher functionality, higher performance, and more diversed materials and devices to be integrated with lower cost. 3-D integration has many benefits such as increased multi-functionality, increased performance, increased data bandwidth, reduced power, small form factor, reduced packaging volume, because it vertically stacks multiple materials, technologies, and functional components such as processor, memory, sensors, logic, analog, and power ICs into one stacked chip. Anticipated applications start with memory, handheld devices, and high-performance computers and especially extend to multifunctional convengence systems such as cloud networking for internet of things, exascale computing for big data server, electrical vehicle system for future automotive, radioactivity safety system, energy harvesting system and, wireless implantable medical system by flexible heterogeneous integrations involving CMOS, MEMS, sensors and photonic circuits. However, heterogeneous integration of different functional devices has many technical challenges owing to various types of size, thickness, and substrate of different functional devices, because they were fabricated by different technologies. This paper describes new 3-D heterogeneous integration technologies of chip self-assembling stacking and 3-D heterogeneous opto-electronics integration, backside TSV fabrication developed by Tohoku University for multifunctional convergence systems. The paper introduce a high speed sensing, highly parallel processing image sensor system comprising a 3-D stacked image sensor with extremely fast signal sensing and processing speed and a 3-D stacked microprocessor with a self-test and self-repair function for autonomous driving assist fabricated by 3-D heterogeneous integration technologies.

Cu와 Cu-Zn 합금의 저주기피로 동안 발달한 미세조직 평가를 위한 비파괴기술 (Nondestructive Techniques for Characterization of Microstructural Evolution during Low Cycle Fatigue of Cu and Cu-Zn Alloy)

  • 김정석;장경영;현창용
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.32-39
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    • 2011
  • 본 연구에서는 Cu와 Cu-Zn 합금의 저주기 피로 동안 발달한 전위 하부조직의 변화를 비파괴적으로 구분하고 평가하고자 하였다. 비파괴시험으로 초음파속도, 전기비저항 그리고 양성자소멸시간을 측정하였다. 서로 다른 적층결함 에너지를 갖는 Cu와 Cu-Zn에 대해 반복피로시험을 수행하고 이들 재료에서의 전위거동과 비파괴평가 파라미터와의 상관성을 연구하였다. Cu는 전위셀 하부구조를 형성하였지만, Cu-Zn 합금은 피로 사이클에 따라서 전위밀도는 증가하고 단지 평면배열의 전위구조를 형성하였다. 상온에서의 반복적인 피로에 의해 발달한 격자결함인 전위와 공공으로 인해 초음파속도의 감소, 전기비저항의 증가 그리고 양성자 소멸시간이 증가하였다. 비파괴평가파라미터의 지속적인 변화를 보이는 평면배열의 전위구조를 갖는 Cu-Zn에서와 달리, Cu에서는 전위셀구조가 발달하면서 더 이상의 큰 변화를 보이지 않았다.

사파이어($\alpha$-Al$_2$O$_3$) 단결정에 있어 basal slip (0001)1/3<1120>전위 Part I : 재결합거동 (Basal slip (0001)1/3<1120> dislocation in sapphire ($\alpha$-Al$_2$O$_3$) single crystals Part I : recombination motion)

  • Yoon, Seog-Young
    • 한국재료학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.278-282
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    • 2001
  • 사파이어($\alpha$-$Al_2$$O_3$) 단결정에 있어 basal slip (0001)1/3<1120>의 부분전위의 재결합거동을 알아보기 위해 prism plane (1120)의 사파이어 재료를 사용하여 4점 곡강도 시험을 행하였다. 이 굽힘시험은 온도 $1200^{\circ}C$~$1400^{\circ}C$에서 그리고 응력은 90MPa, 120MPa, 150MPa에서 행하여졌다 굽힘시험 동안 basal전위가 이동하기 위해 잠복기가 필요하였다. 실험온도 범위내에서 잠복기의 활성화에너지는 5.6-6.0eV이었으며, 이 잠복기는 자체-상승운동으로 분해된 부분전위들이 재결합하는데 필요한 시간인 것으로 추정되었다. 한편, 이 활성화에너지는 $Al_2$$O_3$에 있어 산소의 자체 확산을 위한 에너지 (대fir 6.3eV)와 거의 일치하였다. 이 결과를 통하여, 두 부분전위들의 재결합은 부분전위사이 적층결함으로 산소 자체확산에 의해 제어되는 것으로 여겨진다.

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변수 식별을 통한 복합재의 적층판의 고유진동수 예측 개선 (Improvement of the Prediction of Natural Frequencies Of Composite Laminated Plate Using Parametric Identification)

  • 홍단비;유정규;김승조
    • Composites Research
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    • 제12권1호
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    • pp.1-10
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    • 1999
  • 복합재 적층판의 기계적 특성값 $E_1,\;E_2,\;V_{12},\;G_{12}$을 설계변수로 하는 변수식별을 수행하여 동적 거동을 보다 정확하게 예측할 수 있는 동적 모델을 확보하였다. 간단한 진동실험을 통해 고유진동수를 측정한 후 대상구조물에 대한 고유치의 실험값과 수치해석값 사이의 오차들의 합으로 목적함수를 구성하였다. 목적함수를 최소화하기 위해 최적화 방법으로 conjugate gradient method를 사용하였다. 최적화 과정 중 설계변수를 증감시키기 위해 민감도 해석이 수행된다. 민감도 해석을 통해 변수식별 결과도 설명할 수 있었다. 변수식별 결과의 타당성을 검토하기 위해 식별전후의 모드형상을 비교하였다. 식별된 기계적 특성값을 사용하여 보다 정확하게 복합재 적층판의 고유진동수를 예측할 수 있었다. 결과의 적용을 위해 식별된 기계적 특성값을 사용하여 다른 적층순서를 가진 복합재 적층판의 고유진동수를 예측해 보고 실험결과와 비교해 보았다.

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종이성형구조물의 휨강성에 대한 실험적 연구 (Experimental Investigation for Flexural Stiffness of Paperboard-stacked Structure)

  • 박종민;이명훈
    • 한국포장학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.17-23
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    • 1999
  • Top-to-bottom compression strength of corrugated fiberboard boxes is partly dependent on the load-carrying ability of the central panel areas. The ability of these central areas to resist bending under load will increase the stacking strength of the box. The difference of box compression strengths, among boxes which are made with identical dimensions and fabricated with same components but different flute sizes, is primarily due to difference of the flexural stiffness of the box panels. Top-to-bottom compression strength of a box is accurately predicted by flexural stiffness measurements and the edge crush test of the combined boards. This study was rallied out to analyze the flexural stiffness, maximum bending force and maximum deflection for various corrugated fiber-boards by experimental investigation. There were significant differences between the machine direction (MD) and the cross-machine direction (CD) of corrugated fiberboards tested. It was about 50% in SW and DW, and $62%{\sim}74%$ in dual-medium corrugated fiberboards(e.g. DM, DMA and DMB), respectively. There were no significant differences of maximum deflection in machine direction among the tested fiberboards but, in cross direction, DM showed the highest value and followed by SW, DMA, DMB and DW in order. For the corrugated fiberboards tested, flexural stiffness in machine direction is about $29%{\sim}48%$ larger than cross direction, and difference of flexural stiffness between the two direction is the lowest in DMA and DMB.

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Effect of Crystallographic Orientation on Fracture Mechanism of Ni-Base Superalloy

  • Han, Chang-Suk;Lim, Sang-Yeon
    • 한국재료학회지
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    • 제25권11호
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    • pp.630-635
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    • 2015
  • The fatigue strength of a nickel-base superalloy was studied. Stress-controlled fatigue tests were carried out at $700^{\circ}C$ and 5 Hz using triangular wave forms. In this study, two kinds of testing procedures were adopted. One is the conventional tension-zero fatigue test(R = 0). The other was a procedure in which the maximum stress was held at 1000 MPa and the minimum stress was diverse from zero to 1000 MPa at 24 and $700^{\circ}C$. The results of the fatigue tests at $700^{\circ}C$ indicate that the fracture mechanism changed according to both the mean stress and the stress range. At a higher stress range, ${\gamma}^{\prime}$ precipitates are sheared by a/2<110> dislocation pairs coupled by APB. Therefore, in a large stress range, the deformation occurred by shearing of ${\gamma}^{\prime}$ by a/2<110> dislocations, which brought about crystallographic shear fracture. As the stress range was decreased, the fracture mode gradually changed from crystallographic shear fracture to gradual growth of fatigue cracks. At an intermediate stress range, as it became more difficult for a/2<110> dislocation pairs to shear ${\gamma}^{\prime}$ particles, cracks started to propagate in the matrix, avoiding the harder ${\gamma}^{\prime}$ particles. High mean stress induced creep deformation, that is, ${\gamma}^{\prime}$ particles were sheared by {111}<112> slip systems, which led to the formation of stacking faults in the precipitates. Thus, the change in fracture mechanism brought about the inversion of the S-N curves.

광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 고온용 복합재료의 물성 측정 (Measurement of Material Properties of Composites under High Temperature using Fiber Bragg Grating Sensors)

  • 강동훈;박상욱;김수현;홍창선;김천곤
    • Composites Research
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    • 제16권6호
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    • pp.41-47
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    • 2003
  • 복합재료는 비강성, 비강도가 높고 열팽창 계수가 낮으며 우수한 내열 특성 등 기계적, 열적 특성이 좋아 항공기, 인공위성을 비롯하여 여러 다른 구조물에 폭넓게 사용되고 있다. 하지만, 복합재료를 고온 환경에 사용하기 위해서는 고온 환경에서의 물성에 대한 검증이 필요하다. 본 연구에서는 FBG 센서가 삽입된 T700/Epoxy 복합재료 시편에 대해 온도에 따른 물성을 측정하였다 실험은 열챔버 내에서 수행하였고 온도 범위는 상온, $100^{\circ}$, $200^{\circ}$, $300^{\circ}$, $300^{\circ}$이다. 삽입된 광섬유의 예비 시험을 통해, 광섬유 센서의 삽입이 물성값에 미치는 영향을 확인하였다. 시험에는 [0/{0}/0]$_{T}$, [$90_2$/{0}/$90_2$] 와 같은 적층각을 갖는 두 종류의 시편을 사용하였다. 실험 결과로부터 온도에 따른 복합재료의 물성 변화를 성공적으로 측정하였으며 FBG 센서가 고온 환경의 변형률 측정 센서로 매우 적합함을 확인하였다.

하이브리드 복합재 철도차량 차체 적용 적층판의 저속충격특성 연구 (A Study on the Low Velocity Impact Response of Woven Fabric Composites for the Hybrid Composite Train Bodyshell)

  • 이재헌;정성균;김정석
    • Composites Research
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    • 제18권3호
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    • pp.7-13
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    • 2005
  • 본 논문에서는 하이브리드 복합재 철도차량차체에 적용되는 복합적층판에 대한 저속충격시험을 수행하였다. 이를 위해 2.4J, 2.7J 및 4.2J의 세 가지 충격에너지 조건에서 세 가지의 다른 적층구조를 갖는 적층판에 대한 저속충격시험을 수행하였다. 시험에 적용된 직조된 카본/에폭시 적층판의 크기는 $100mm\times100mm$ 이다. 충격시험 후 충격하중이력, 흡수된 에너지 및 손상면적 등이 각 충격에너지와 적층순서에 따라 고찰되었다. 손상면적은 육안검사와 C-scan을 이용하여 동시에 검사하였다. 시험결과 흡수된 에너지는 $[fill]_8$, 적층판이 가장 높았고 $[fill_2,/warp_2)_s$ 적층판이 가장 낮았다. 또한 손상면적은 $[fill]_8$, 적층판에서 가장 넓은데 이것은 상대적으로 흡수에너지가 높기 때문이다.

놀이론을 통한 어린이 브릭 쌓기의 매체전환 효과성 비교분석 (A Comparative Analysis on the Effectiveness of Reformatting in Children's Brick Stack through Play Theory)

  • 이태은;이창욱
    • 디지털융복합연구
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    • 제18권4호
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    • pp.419-424
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    • 2020
  • 본 연구는 어린이의 놀이가 도구적 관점에서 매체전환을 할 경우 변화된 인터랙션이 놀이 속성에 유의미한 효과성 차이가 있는지 밝히는데 목적이 있다. 로제카이와의 놀이론(아곤, 미미크리, 알레아, 일링크스)의 고찰과 선행연구된 내용을 토대로 설문을 작성하고 어린이들의 전인적 발달에서 선호하는 브릭쌓기 놀이를 통하여 실험 설계를 하였다. 브릭쌓기 놀이를 물리적 공간과 전자 공간에서 동일한 조건으로 선정하고 실험집단과 비교집단으로 나눠서 어린이들의 체험과 함께 설문조사를 진행하였다. 리커트 5점 척도 기반으로 한 통계분석은 결과의 유의미함을 도출하였다. 상관관계와 T-검정분석 결과에서 전자공간의 브릭 놀이가 로제 카이와의 놀이속성(아곤, 미미크리, 알레아, 일링크스)이 더 높아진 것을 알 수 있다. 전자 공간 브릭쌓기에서 고르게 분포된 놀이 속성은 즐거움과 재미가 배가 될 수 있음을 시사한다. 본 연구로 인해 매체전환에 의한 효과성의 차이를 인지하고 놀이 속성이 극대화될 수 있는 디지털놀이의 매체연구가 활성화되길 기대해 본다.