• 제목/요약/키워드: 경사계면

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경사기능층의 디자인에 의한 열응력분산재료 합성에 관한 연구 (Synthesis of the material releasing thermal stress by designing FGM)

  • 김유택;박진호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.240-244
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    • 1999
  • 화학기상증착법(CVD)을 사용하여 graphite 기판 위에 단층의 SiC와 SiC/C 경사기능층을 증착시켰다. 먼저 상업적인 전산 구조 해석 프로그램을 사용하여 열충격하에 있는 재료층 내부의 온도 분포 및 열응력 분포를 계산하였고, 계산에 의해 설계, 제작된 경사기능층 시편들의 열특성을 조사하였다. 열충격 시험결과, 경사기능층 시편들이 계면에서 매우 효율적인 열응력 이완특성을 나타내는 것을 알 수 있었고, $\Delta$T=1600K의 열충격에도 변형이 없음을 알 수 있었다.

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GaAs 기판표면의 Tilt각도가 InGaP 에피막의 탄성특성 및 결정질에 미치는 영향 (Role of Crystallographic Tilt Angle of GaAs Substrate Surface on Elastic Characteristics and Crystal Quality of InGaP Epilayers)

  • 이종원;이철로;김창수;오명석;임성욱
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.1-10
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    • 1999
  • 본 논문에서는 평탄형 GaAs 기판과 $2^{\circ}$, $6^{\circ}$, $10^{\circ}$경사형 GaAs 기판 등 네 종류의 기판에 유기금속 기강성장장치를 이용하여 InGaP 에피막을 성장시켰고, 기판-에피막간의 격자부정합, 탄성변형, 격자굴곡, 부정합응력 등을 측정하여 기판 경사도, 즉 misorientation이 InGaP 에피막의 탄성특성에 미치는 영향에 대해 최초로 연구하였다. 또한 에피막의 x-선 반치폭과 PL강도 및 PL 반치폭, 발진파장 등을 측정하여 기판의 경사도가 에피막의 결정질에 미치는 영향에 대하여도 연구하였다. 시료 분석은 TXRD(tripple-axis x-ray diffractometer)와 저온 (11K) PL(photoluminescence)를 이용하여 수행했다. 기판 경사도 증가에 따라 Ga 원자의 흡착율이 평탄기판의 경우에 비해 상대적으로 증가하였으며, x-선 반치폭이 감소하였다. 또한 선형 탄성이론에 입각하면 격자 misfit 감소에 따라 부정합응력도 감소해야 하나, 반대로 미세하게 증가하는 현상이 관측되었으며 이는 경사기판을 사용할 때 접계면의 에피막 원자의 탄성효율이 향상되는 것에 기인함을 밝혔다. 그리고 기판의 경사도가 증가함에 따라 PL발진파장이 감소하였고, PL 강도는 증가하였으며, PL 반치폭은 감소하였다. 따라서 본 연구에서는 경사기판을 사용할 때 접계면의 탄성효율이 향상되고, InGaP 에피막의 결정질이 향상됨을 밝혔다.

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적외선 입자추적유속계를 이용한 액체-기체 분리유동 시 계면속도 측정기법 개발 및 검증 (Development and Validation of a Measurement Technique for Interfacial Velocity in Liquid-gas Separated Flow Using IR-PTV)

  • 김상은;김형대
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권7호
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    • pp.549-555
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    • 2015
  • 적외선 카메라를 이용한 입자추적유속계(IR-PTV)를 활용하여 물-공기 분리유동 시 계면속도를 측정하는 기법을 개발하였다. $3-5{\mu}m$ 파장대의 적외선은 물에 대해 $20{\mu}m$ 이하의 침투 깊이를 가지므로 입자추적유속계 기법에 활용 시 물-공기 계면 근처에 존재하는 추적입자들의 이동속도를 선택적으로 측정할 수 있다. IR-PTV 기법의 측정 정확도를 검증하기 위하여 물에 잘 뜨는 스티로폼 입자를 이용하여 $10^{\circ}$ 기울어진 경사면에서 공기-물 분리유동 시 계면속도를 측정하여 비교한 결과 5% 이내의 오차를 보이면서 잘 일치하였다. 개발한 기법을 이용하여 획득한 실험결과로부터 공기 속도가 증가함에 따라 계면속도가 비례하여 증가하는 것을 관찰하였으며 이는 계면전단력의 증가에 의한 것으로 해석된다.

화학기상증착법(CVD)에 의한 SiC/C 경사기능재료의 증착 (Deposition of SiC/C functionally gradient materials by chemical vapour deposition)

  • Yootaek Kim;Nam Hun Kim;Keun Ho Orr
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.262-275
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    • 1994
  • SiC/C계 경사기능재료를 화학기상증착법에 의하여 흑연기판위에 증착시키고자 하였다. 본 실험에서 경사기능재료의 최적증착조착조건은 온도 $1300^{\circ}C, H_2/[SiCl_4+CH_4]=10, CH_4/[$SiCl_4+CH_4]=0.5-0.6$이었다. 불연속적인 입력개시비의 변화에도 불구하고 연속적으로 조성이 변화된 경사기능재료를 얻을 수 있었으며, 명확한 계면이 존재하지 않는 연속적인 구조변화가 주사전자현미경 관찰로 확인되었다.

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Al/ Epoxy 이종 접합체에 대한 계면강도의 평가방법 (Evaluation Method of Interface Strength in Bonded Dissimilar Materials of AU/Epxy)

  • 정남용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권11호
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    • pp.2277-2286
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    • 2002
  • The application of bonded dissimilar materials to industries as automobiles, aircraft, rolling stocks, electronic devices and engineering structures is increasing gradually because these materials, compared to the homogeneous materials, have many advantages for material properties. In spite of such wide applications of bonded dissimilar materials, the evaluation method of quantitative strength considering the stress singularities for its bonded interface has not been established clearly. In this paper, the stress singularity for Bctors and the stress intensity factors were analyzed by boundary element method(BEM) for the scarf joints of Al/Epoxy with and without a crack, respectively. From static fracture experiments of the bonded scarf joints, a fracture criterion and a evaluation method of interface strength in bonded dissimilar materials were proposed and discussed.

이종 접합부재의 계면균열 파괴인성의 평가 (Evaluation of Fracture Toughness on Interface Cracks in Bonded Components of Dissimilar Materials)

  • 정남용;이명대;박철희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.346-351
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    • 2003
  • In this paper, an evaluation method of fracture toughness on interface cracks has been investigated under various mixed-mode conditions of the bonded scarf joints. Two types of the bonded scarf joints with an interface crack were prepared to analyze the stress intensity factors using boundary element method(BEM) and to perform the fracture toughness test. From the results of fracture toughness experiments and BEM analysis, an evaluation method of fracture toughness on interface cracks in the bonded components of dissimilar materials has been proposed and discussed.

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이종 접합체의 계면균열에 대한 파괴인성의 평가방법 (An Evaluation Method of fracture Toughness on Interface Cracks in Bonded Dissimilar Materials)

  • 정남용
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.110-116
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    • 2003
  • In this paper, an evaluation method of fracture toughness on interface cracks has been investigated under various mixed-mode conditions of the bonded scarf joints. Two types of the bonded scarf joints with an interface crack were prepared to analyze the stress intensity factors using boundary element method(BEM) and to perform the fracture toughness test. From the results of fracture toughness experiments and BEM analysis, an evaluation method of fracture toughness on interface cracks in the bonded dissimilar materials has been proposed and discussed.

압자압입시험에 의한 이종재료 접합층의 계면인성 평가 (Evaluation of Apparent Interface Toughness of Composites Layers by Indentation Test)

  • 송준희;김학근;임재규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권10호
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    • pp.2089-2095
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    • 2002
  • Ceramic/metal composites have many attractive properties and great potential fur applications. Interfacial fracture properties of different layered composites are important in material integrity. Therefore, evaluation of fracture toughness at interface is required in essence. In this study, the mechanical characteristics for interface of ceramic/metal composites were investigated by indentation test of micro-hardness method. Apparent interfacial toughness of TBC system could be determined with a relation between the applied load and the length of the crack formed at the interface by indentation test.

경사기능성 세라믹/ 금속 복합재료의 열충격특성에 관한 연구 (A Study on Thermal Shock Characteristics of Functionally Gradient Ceramic/Metal Composites)

  • 송준희;임재규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권7호
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    • pp.2134-2140
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    • 1996
  • This study was carried out to anlayze the heat-resistant characteristics of functionally gradient material(FGM) composed with ceramic and metal. The thermal fracture behavior of plasma-sprayed FGM and conventional coating material(NFGM) was exaimined by acoustic emession technique under heating and cooling. Furnace cooling and rapid cooling tests were used to examine the effect of temperature change under various conditions, respectively. At the high temperature above $800^{\circ}C$, it was shown that FGM gives higher thermal resistance compared to NFGM by AE signal and fracture surface analysis.