기존의 연구에서 삼각형 돌출부의 크기 즉 돌출부 길이 및 돌출부 경사각 변화에 따른 전단거동 및 파괴 형상 특성에 대한 광범위한 실험적 연구는 부족하였다. 본 연구에서는 직접전단시험기를 사용하여 삼각형 돌출부의 전단거동에 있어서 돌출부의 길이 및 경사각 특성이 표면 돌출부의 파괴 형상 특성에 미치는 영향을 규명하고자 한다. 이를 위하여 돌출부 길이는 4가지로 변환하였고, 수직응력은 3가지로, 그리고 돌출부 경사각은 3개의 각도로 변환하면서 총 36회의 시험을 수행하였다. 시험을 수행한 시편은 3차원 형상측정기를 사용하여 파괴 형상 특성을 정량적으로 분석하였다. 이러한 시험을 통하여, 수직응력 변화에 따른 돌출부의 파괴 형상 특성을 조사하였다. 또한 각각의 경사각에서 돌출부의 길이를 변화시켜 시험을 수행함으로써, 특정 수직응력 하에서 돌출부가 파괴되는 길이 및 높이를 정의하였다.
목적: 현재 상용화하여 사용되는 임시 수복물 재료와 새롭게 대두되는 재료들의 기계적 성질을 실험하고, 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: Polymethyl methacrylate (PMMA) 2종, polyetheretherketone (PEEK), polycarbonate 4군의 고분자 재료들을 평가하였고, 표면 경도, 굴곡강도, 저작 시 마모도, 마모 양상 4가지의 기계적 물성을 실험하였다. 시편의 3축 굽힘 강도와 비커스 경도 테스트는 각각 만능 시험기를 사용하여 측정하였고, 저작 시험기를 이용하여 100,000회의 저작 시험 후 주사 전자 현미경으로 미세구조를 관찰하고 전, 후 무게를 비교하였다. 통계적 유의성 평가를 위해 kruskal wallis test를 시행하였다. 결과: PEEK의 굽힘 강도와 비커스 경도가 가장 높게 나타났으며, PC, PMMA-H, PMMA-T 순으로 나타났다. 미세구조 표면은 PEEK 군에서 거칠기 형태가 가장 적게 나타났으며, PC, PMMA-H, PMMA-T 순으로 적게 나타났다. 결론: PC는 임시치아 제작에 적용할 수 있는 충분한 기계적 성질을 가진 것으로 사료된다. 그러나, 실제 임상 적용을 위해서는 생체 친화성과 같은 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 치과용 니켈-크롬합금의 표면에 전처리없이 치과용 브라켓을 Super-bond로 접착한 대조군과 샌드블라스팅 및 tin-plating을 각각 혹은 병용으로 표면처리후 Super-bond로 접착한 실험각군의 인장접착강도, 브라켓 탈락양상 및 주사전자현미경 소견을 비교하여 임상적용 가능성을 알아보고자 하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 인장장접착강도는 니켈-크롬합금의 표면에 샌드블라스팅 처리후 Super-bond로 브라켓을 접착한 실험 I군이 $14.41{\pm}2.24MPa$로 가장 높았고, tin-plating처리후 Super-bond로 접착한 실험 III군이 $13.59{\pm}1.51MPa$, 샌드블라스팅후 tin-lating처리를 하고 Super-bond로 접착한 실험 II군이 $12.27{\pm}1.45MPa$, 특정한 표면처리 없이 Super-bond로 접착한 대조군이 $10.50{\pm}1.57MPa$로 가장 낮게 나타났으나 실험 I군과 실험 III군간, 실험 III군과 실험 II군간, 실험 II군과 대조군간에는 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 2. 브라켓의 주된 탈락양상은 대조군의 경우 $70\%$가 브라켓과 접착제 계면에서 adhesive failure를, $30\%$가 니켈-크롬합금과 접착제 계면에서 adhesive failure를 나타내었고, 실험 각군은 모두 브라켓과 접착제 계면에서 adhesivefailure 를 나타내었다. 3. 주사전자현미경 소견에서 대조군의 경우 일부 레진이 브라켓 기저면에 부착되어 나타났으나 실험 각군에서는 거의 대부분의 레진이 니켈-크롬합금면에 부착되어 관찰되었고, 샌드블라스팅만 시행한 시편면이 가장 균일하고 조밀한 표면 요철상을 나타내었다.
Halogen free intumescent flame retardants(IFRS), such as the mixture of melamine phosphate(MP) and char forming agents(pentaerythritol(PER), di-pentaerythritol(DiPER), tris(2-hydroxyethyl) isocyanurate(THEIC)), were prepared and characterized. Polypropylene(PP)/$IFR_S$ composites were also prepared in the presence of ethylene diamine phosphate(EDAP) as a synergist and used into flame retardant PP powder coatings. Thermoplastic PP powder coatings at 20 wt% flame retardant loading were manufactured by extruded and then mechanical cryogenic crushed to bring them in fine powder form. These intumescent flame retardant powder coatings($IFRPC_S$) were applied on mild steel surface for the purpose of protection and decorative. It is a process in which a $IFRPC_S$ particles coming in contact with the preheated mild steel surface melt and form a thin coating layer. The obtained MP flame retardant was analyzed by utilizing FTIR, solid-state $^{31}P$ NMR, ICP, EA and PSA. The mechanical properties as tensile strength, melt flow index(MFI) and the thermal property as TGA/DTA and the fire safety characteristics as limiting oxygen index(LOI), UL94 test, SEM were used to investigate the effect of $IFRPC_S$. The experimental results show that the presence of $IFR_S$ considerably enhanced the fire retardant performances as evidenced by the increase of LOI values 17.3 vol% and 32.6 vol% for original PP and $IFRPC_S$-3(PP/MP-DiPER/EDAP), respectively, and a reduction in total flaming combustion time(under 15 sec) in UL94 test of $IFRPC_S$. The prepared $IFRPC_S$-3 have good comprehensive properties with fire retardancy 3.2 mm UL94 V-0 level, LOI value 32.6%, tensile strength $247.3kg/cm^2$, surface roughness Ra $0.78{\mu}m$, showing a better application prospect. Through $IFRPC_S$-2(PP/MP-PER/EDAP) and $IFRPC_S$-3 a better flame retardancy than that of the $IFRPC_S$-1(PP/MP/EDAP) was investigated which was responsible for the formed more dense and compact char layer, improved synergy effect of MP and PER/DiPER.
180 bar 이상의 최대 폭발압과 높은 열부하를 가진 박용 디젤엔진의 분리형 피스톤은 크라운과 스커트를 각각 고강도 합금강과 연성주철을 사용한다. 피스톤의 피로설계를 위해서는 작용 하중, 표면조도 뿐만 아니라 온도영향에 의한 강도 저하를 고려해야 하며, 실린더 내부의 폭발력이 크라운을 거쳐 스커트에 전달되는 하중의 분율도 고려되어야 한다. 본 연구에서는 노치부의 피로강도 증분을 응력구배방법을 사용하여 고려하였으며, 열전달해석과 그에 따른 온도영향을 고려하였다. 하중 분율과 접촉압력은 공차해석을 통해 최적화하였으며, 프로타입 엔진에 대한 실차 시험을 통해 냉각 및 내구설계를 검증하였다.
소형 복합재료 프로펠러를 제작하기 위한 기존의 알루미늄 몰드를 복합재료 몰드로 대체하기 위한 타당성 연구를 수행하였다. 소형 알루미늄 프로펠러의 세 날개는 복합재료 몰드를 만들기 위해 플러그로서 사용되었다. GRPG 복합재료 몰드와 프로펠러는 실내온도에서 압축과 진공법을 이용하여 불포화된 폴리에스테르 수지, Epovia 겔코트, 우븐과 매트 유리 섬유 등으로 만들어졌다. 표면의 경도와 거칠기, 압축과 흡입 몰드에 의한 강도와 변형은 실험에 의해 결정되었다. 결과는 ISO 484/2 규격과 몇몇의 알루미늄 합금과 비교되었다. 결과로부터 몰드의 변형은 날개 두께에 관한 공차를 만족하는 것을 알 수 있었다. GRPG 복합재료 몰드의 몇 가지 특징은 알루미늄 합금 몰드보다 좋았으며(표면의 매끈함, 중량, 작동 능력과 비용), 다른 몇 가지 특징들은 비슷하였다(분리 능력과 라이프 사이클). 결과적으로 복합재료 몰드는 소형 복합재료 선박 프로펠러를 만들기에 적합한 것을 알 수 있었다.
본 연구에서는 PVDF 중공사막을 열유도상분리와 연신의 복합공정에 의해 제조하였으며, 연신비에 따른 분리막의 구조 및 물성을 분석하였다. 이 분리막 제조의 메카니즘은 액-액 상분리에 기초하며, 최종 중공사막은 bicontinuous한 구조와 연신에 의해 fibrill 구조를 가지게 되어, 구정(spherulite)구조를 갖는 고-액 상분리막과 bicontinuous한 구조만을 갖는 액-액상분리막과 차별화된다. 우선, TIPS공정을 통해, gamma-butyrolacton, dimethyl phthalate (DMP), diethyl phthalate (DEP), dibutyl phthalate (DBP) 등을 단일 혹은 이들을 조합한 혼합 diluent로 사용하여, 냉각조건, PVDF와 희석제의 함량을 조절하면서 중공사막 전구체를 제조하고, 후속공정인 연신에 의해 최종적으로 중공사막의 외부표면을 porous하게, 혹은 dense하게 만들 수 있었다. 연신된 중공사막을 에탄올에 추출, 건조한 후 SEM을 통하여 pore 구조의 변화를 관찰하였으며, 수투과량, 다공도, 기공 크기, 표면 거칠기, 인장강도 등의 변화를 분석하였다.
본 연구에서는 웨이퍼 레벨 Cu 본딩을 이용한 3D 적층 IC의 개발을 위해 2단계 기계적 화학적 연마법(CMP)을 제안하고 그 결과를 고찰하였다. 다마신(damascene) 공정을 이용한 $Cu/SiO_2$ 복합 계면에서의 Cu dishing을 최소화하기 위해 Cu CMP 후 $SiO_2$ CMP를 추가로 시행하였으며, 이를 통해 Cu dishing을 $100{\sim}200{\AA}$까지 낮출 수 있었다. Cu 범프의 표면거칠기도 동시에 개선되었음을 AFM 관찰을 통해 확인하였다. 2단 CMP를 적용하여 진행한 웨이퍼 레벨 Cu 본딩에서는 dishing이나 접합 계면이 관찰되지 않아 2단 CMP 공정이 성공적으로 적용되었음을 확인할 수 있었다.
Huang, Lu;Goddard, Samuel C.;Soundarapandian, Santhanakrishnan;Cao, Yu;Dahotre, Narendra B.;He, Wei
Biomaterials and Biomechanics in Bioengineering
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제1권2호
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pp.81-93
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2014
An in vitro cell study evaluating cell adhesion to hydroxyapatite (HA) coated prosthetic Ti-6Al-4V alloy via laser treatment is presented in comparison with uncoated alloy. Based on our previous in vitro biocompatibility study, which demonstrated higher cell attachment and proliferation with MC3T3-E1 preosteoblast cells, the present investigation aims to reveal the effect of laser coating Ti alloy with HA on the adhesion strength of bone-forming cells against centrifugal forces. Remaining cells on different substrates after centrifugation were visualized using fluorescent staining. Semi-quantifications on the numbers of cells were conducted based on fluorescent images, which demonstrated higher numbers of cells retained on HA laser treated substrates post centrifugation. The results indicate potential increase in the normalized maximum force required to displace cells from HA coated surfaces versus uncoated control surface. The possible mechanisms that govern the enhancing effect were discussed, including surface roughness, chemistry, wettability, and protein adsorption. The improvement in cell adhesion through laser treatment with a biomimetic coating could be useful in reducing tissue damage at the prosthetic to bone junction and minimizing the loosening of prosthetics over time.
전면증착법에 의한 W공정에서 부착특성고양층으로 사용되는 TiN막에 대한 CVD W막의 부착특성을 인장법(pulling method)과 스크래치법(scratch method)을 사용하여 조사하고, 주사전자현미경과 반사도측정에 의한 표면거칠기측정, 응력측정 및 SIMS depth profiling 등에 의하여 그 원인을 분석하였다. 스퍼터링법으로 형성한 TiN막상에 바로 W막을 증착한 경우와 TiN막을 열처리한 후에 W막을 증착한 경우 간에 두 막간의 부착특성은 큰 차이를 보였다. 전자의 경우가 후자의 경우보다 부착특성이 더 우수한 것으로 나타났는데, 이것은 열처리하지 않은 TiN막이 열처리한 TiN막에 비해 표면이 더 거칠고, 응력수준이 더 낮으며, 열처리한 TiN막내에는 산소성분이 존재하는 반면, 열처리 하지 않은 TiN막내에는 산소성분이 거의 들어있지 않기 때문이다. 또한 TiN막 두께가 증가함에 따라 응력의 증가로 인하여 TiN막에 대한 W막의 부착강도가 저하되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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