• 제목/요약/키워드: 계면 전단강도

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Ti_{50}-Ni_{50} 형상기억합금 복합체의 계면 접학 전단강도 향상에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Interfacial Bonding Shear Strength of Ti50-Ni50 Shape Memory Alloy Composite)

  • 이효재;황재석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권10호
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    • pp.2461-2468
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    • 2000
  • In this paper, single fiber pull-out test is used to measure the interfacial bonding shear strength of $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy composite with temperature. Fiber and matrix of $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy composite are respectively $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy and epoxy resin. To strengthen the interfacial bonding shear stress, various surface treatments are used. They are the hand-sanded surface treatment, the acid etched surface treatment and the silane coupled surface treatment etc.. The interfacial bonding shear strength of surface treated shape memory alloy fiber is greater than that of surface untreated shape memory alloy fiber by from 10% to 16%. It is assured that the hand-sanded surface treatment and the acid etched surface treatment are the best way to strengthen the interfacial bonding shear strength of $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory composite. The best treatment condition of surface is 10% HNO$_3$ solution in the etching method to strengthen the interfacial bonding shear strength of $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy composite.

음향방출과 SFC 시험법에 의한 금속복합재료의 기지재 열처리 효과에 따른 미시적 변형기구 특성 평가 (Evaluation of Microscopic Deformation Behaviors of Metal Matrix Composite due to Heat Treatment by means of SFC Test and Acoustic Emission)

  • 강문필;이준현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.381-389
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    • 2000
  • 금속기지 복합재료의 미시적 파손기구는 작용하중의 방향, 재료의 열처리 상태, 기지재 및 강화재의 특성, 섬유체적률 등 여러 인자의 영향을 받는다. 이중 특히 재료의 열처리는 금속기지 복합재료의 기계적 특성을 지배하는 주요한 인자인 강화섬유와 기지재 사이의 계면특성에 큰 영향을 준다. 강화섬유와 기지재는 매우 큰 열팽창계수 차이를 가지기 때문에 금속기지 복합재료의 제조과정에 있어서 급격한 온도강하가 있을 경우에는 강화섬유와 기지재 사이의 계면에서는 잔류응력이 형성되며 이 때 발생한 잔류응력은 금속복합재료의 파손기구는 물론 기지재와 강화섬유 사이의 계면전단강도에도 중대한 영향을 미칠 수도 있다. 따라서 금속복합재료에 있어서 기지재와 강화재 사이의 계면전단강도에 대한 잔류응력의 영향을 평가하는 것은 금속복합재료의 실질적인 응용측면에서는 매우 중요한 과제라 할 수 있다. 복합재료에 있어서의 음향방출 기법과 SFC시험법을 동시에 이용하면 기지재와 강화재의 균열 및 기지재와 강화재 사이의 계면분리현상에 의한 미시적 파손기구를 명확하게 분리, 관찰할 수 있는 크나큰 이점이 있다. 따라서 된 연구에서는 음향방출기법과 SFC시험법을 이용하여 금속복합재료의 열처리 효과에 따른 미시적 파손기구 및 계면전판강도 변화특성을 체계적으로 연구, 고찰하였다.

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동-스테인리스강 브레이징 접합부의 계면 조직과 접합 강도에 관한 연구 (A Study on the Interfacial Structure and Shear Strength of Cu/Stainless Steel Brazed Joint)

  • 박종혁;이우천;강춘식
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제12권3호
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    • pp.48-55
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    • 1994
  • In this experiment, to find optimum brazing conditions for Cu/Stainless Steel brazing using filler metals of Ag-Cu-Zn-Cd system, first of all spreading ratio was tested on 304 stainless Steel and low carbon steel. And then shear test of brazed joint was executed. As the result of that, the shear strengths of brazed joints were the range of 60-90 MPa. Through microstructure analysis for brazed interface layer, We found as follows. Firstly interface layer increased as time increased. Secondly continuous layer of Ag-Cd compound was observed along the side of stainless steel. Also by means of EDS analysis for fracture surface, ductile fracture was occurred and precipitates on the fracture surface were found to include Cr, Mn, Si in Ag-rich phase.

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Micromechanical 시험법과 음향방출을 이용한 Implant용 Bioabsorbable 복합재료의 미세파괴 분해메커니즘과 계면물성 (Microfailure Degradation Mechanisms and Interfacial Properties of Bioabsorbable Composites for Implant Materials using Micromechanical Technique and Acoustic Emission)

  • 박종만;김대식
    • Composites Research
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    • 제14권4호
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    • pp.15-26
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    • 2001
  • Implant용 bioabsorbable 복합재료의 계면물성과 미세파괴분해 메카니즘을 micromechanical 시험법과 음향방출을 이용하여 평가하였다. Poly(ester-amide)와 bioactive 유리섬유의 인장 강도와 탄성률 그리고 연신율은 분해시간에 따라 점차적으로 감소하는 경향을 보인 반면, chitosan 섬유는 분해시간 내에서 거의 변화가 없었다. Dual matrix composite 시험법을 이용하여 측정된 bioactive 유리섬유와 poly(L-lactide) 사이의 계면전단강도는 chitosan이나 poly(ester-amide) 섬유의 경우 보다 큰 값을 보였다. 그리고 계면전단강도 감소는 bioactive 유리섬유 강화 poly(L-lactide) 복합재료에서 가장 빨랐으며, chitosan 섬유의 경우가 상대적으로 가장 느린 경향을 보였다. Poly(ester-amide) 섬유의 분해시간에 따른 음향방출 진폭과 에너지는 점차로 감소하였고, 음향방출 진폭의 분포 역시 점차 좁아짐을 보여주었다. Bioactive 유리섬유에서 인장파단에 의한 음향방출 진폭과 에너지는 압축파단의 경우 보다 크게 나타났으며, 또한, 인장 및 압축시험 모두에서 초기상태가 분해 후 보다 더 큰 값을 보였다. 본 연구에서 평가한 계면물성과 미세파괴분해 메카니즘은 생흡수성 복합재료의 성능을 조절할 수 있는 중요한 요소가 될 것이다.

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니켈 박막 첨가에 따른 탄소섬유 에폭시 복합재료의 층간 계면 특성 (Interlaminar Shear Strength of Carbon Fiber Epoxy Composite with Nickel Film)

  • 이민경
    • Composites Research
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    • 제28권3호
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    • pp.94-98
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    • 2015
  • 탄소섬유 에폭시 복합재료에 다양한 두께의 니켈 박막을 첨가한 복합재료를 제작하여 층간 계면 특성을 평가하고자 한다. 상온에서 스퍼터를 이용하여 니켈 박막을 프리프레그 위에 증착하고 이를 중간층으로 하여 복합재료를 제작하였다. 니켈 박막이 첨가된 탄소섬유 에폭시 복합재료는 니켈 박막 미첨가 탄소섬유 에폭시 복합재료에 비해 층간 전단 특성이 향상되었음을 확인하였다. 층간 파괴거동 분석을 위해 주사전자현미경으로 파단면을 관찰하였으며 니켈 박막이 복합재료 내에 층간 결합력을 높여 계면 특성을 향상시키며 전단시험 시 전단에너지를 흡수하는 역할을 한다는 것을 확인하였다.

Micromechanical 시험법과 동적접촉각 측정을 이용한 플라즈마 처리된 생분해성 Poly(p-dioxanone) 섬유강화 Poly(L-lactide) 복합재료의 계면물성 평가 (Interfacial Evaluation of Plasma-Treated Biodegradable Poly(p-dioxanone) Fiber/Poly(L-lactide) Composites Using Micromechanical Technique and Dynamic Contact Angle Measurement)

  • 박종만;김대식;김성룡
    • 접착 및 계면
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    • 제4권1호
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    • pp.18-27
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    • 2003
  • Micromechanical 시험법과 표면 젖음성 측정을 이용하여 플라즈마 처리된 생분해성 poly(p-dioxanone) (PPDO) 섬유강화 poly(L-lactide) (PLLA) 복합재료의 계면물성과 미세파괴 분해메카니즘을 연구하였다. PPDO 섬유강화 PLLA 복합재료는 장기간의 사용기간 동안 우수한 기계적 물성을 제공할 수 있다. PPDO 섬유와 PLLA 기지재료의 분해정도는 열분석과 광학적인 관찰을 통해서 확인하였다. PPDO 섬유와 PLLA 기지재료 사이의 계면전단강도와 접착일은 플라즈마 처리 시간이 60초 일때 가장 컸으며, 접착일과 polar 표면자유에너지는 계면전단강도와 비례하였다. 초기상태의 PPDO 섬유는 연성파단 형상이 나타났으나, 분해시간이 진행됨에 따라 분자량 감소로 인해 점차적으로 취성 파단 형상으로 변하였다. 계면물성과 미세파괴 분해메카니즘은 분해가 진행됨에 따라 변하기 때문에 섬유강화 생분해성 복합재료의 성능을 조절하는데 중요한 요인들이다.

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Ni기 인서트금속을 이용한 2상 스테인리스강의 브레이징 접합부에 관한 연구 (A Study on the Brazed Joint of Duplex Stainless Steel with Ni Base Insert Metal)

  • 이병호;마창익;김대업
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.65-70
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    • 2002
  • 본 연구에서는 로켓엔진에 사용되고 있는 2상 스테인리스강의 브레이징 접합성에 관하여 접합 현상과 기계적 강도의 두가지 측면의 고찰을 통하여 검증하였다. UNS32550을 모재로, MBF-50을 인서트금속으로 사용하여 브레이징 접합온도를 1473K, 1498K로 변화시키고, 접합 시간은 0~1.8ks로 변화시키면서 각 조건에서의 접합현상을 고찰한 결과, 접합부에서는 모재와 인서트금속간의 반응으로 인해 다양한 상이 생성되었다. 접합 초기에는 접합계면 및 접합부 근방의 모재에서 BN가 생성되고, 접합계면에서는 Cr질화물이 생성되어 접합 시간이 증가함에 따라 BN과 Cr질화물의 양이 감소하였다. 전단시험 결과 500MPa의 우수한 전단강도를 얻었다.

압축하중을 받는 1/12.5 축소모형 강관 연결부의 부착전단 거동에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Bond Behavior of 1/12.5 Scale Model of the Steel Tubular Joint Connection Subjected to Compressive Loads)

  • 오홍섭
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.19-26
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    • 2024
  • 본 연구에서는 풍력타워 지지구조 연결부 1/12.5 축소모형 실험체의 압축거동을 실험적으로 분석하였다. 압축강도 140MPa의 고성능 시멘트계 그라우트를 연결부에 충전하였으며, 전단키 간격, 형상과 연결부 길이를 변수로 하여 실험을 수행하였다. 연결부 내의 전단키의 개수가 동일한 경우 연결부 길이보단 전단키의 간격이 작을수록 부착전단강도가 높게 나타났으며, 동일한 간격과 연결부 길이에서는 전단키의 높이가 높을수록 강도가 높게 나타났다. 또한 연결부 슬립량 1.0mm 내외까지 선형거동을 한 후 하중이 증가함에 따라 비선형 거동을 한후 7.0mm 내외의 슬립에서 최대 강도에 도달하는 것으로 나타났다. 전단키의 형상과 간격 등에 따라 강도가 증가함에 따라 파괴형태는 계면전단파괴에서 그라우트 파괴로 변화하는 것으로 나타났으며, 강섬유에 의해 취성적인 파괴는 발생하지 않는 것으로 나타났다.

섬유-Matrix의 계면전단강도에 관한 통계적고찰 (Statistical Analysis of Interfacial Shear Strength on Fiber-Matrix)

  • 문창권;남기우;엄윤성
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.200-206
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    • 1992
  • The effect of fiber diameter and gauge length on pull-out test for the interfacial properties in fiber reinforced resin composites have been investigated and these results have been arranged as statistical analysis. The fiber and matrix resins used for this study were stainless steel fiber (SUS316) and carbon fiber (high strength type), epoxy and high density polyethylene resin. From this study, it has been found that shear strength are constant regardless of gauge length of pull-out test and coefficient of variation depend on fiber diameter. In addition, it has been found that the interfacial shear strength decreased with the increasing fiber diameter, and in all case, Weibull parameter (m) has approximately 1.2/C.O.V.

플라즈마를 이용한 무플럭스 솔더링에 관한 연구 (A study on fluxless soldering using plasma treatment)

  • 문준권;강경인;곽계환;정재필
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 추계기술심포지움논문집
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    • pp.105-108
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    • 2002
  • 환경에 관한 관심이 증대되면서 Sn37Pb 솔더를 대체하기 위한 새로운 무연솔더의 개발이 진행되고 있다1). 또한 연구의 초점이 되고 있는 것이 플럭스의 사용에 관한 것이다. 플럭스는 솔더의 산화막을 제거하는데 필수적이지만, 플럭스 세정제의 독성 문제로 무플럭스 솔더링에 대한 관심이 크게 증대되고 있다2),3). 무플럭스 솔더링의 방법에는 여러 가지가 있으며, 그 중 한가지가 플라즈마를 이용한 방법이다4). 본 연구에서는 솔더표면의 이물질과 산화막을 제거하기 위한 플라즈마 처리가 접합 후, 접합부에 미치는 영향에 대해서 알아보았다. 기판은 Evaporator를 이용하여 Au/Cu/Ni/Al UBM을 증착한 Si-wafer를 사용하였다. 사용된 솔더는 Sn37Pb, Sn3.5Ag와 Sn3.5Ag0.7Cu 솔더볼이며, 열중 및 적외선 겸용 리플로 머신과 Ar+H$_2$를 이용한 플라즈마 에쳐를 사용하여 범프를 형성하였다. 플라즈마 처리가 계면의 미세조직과 기계적 강도에 끼치는 영향을 알아보기 위하여 플라즈마 처리된 시편과 리플로 한 후의 시편을 비교 분석하였다. 전단시험기로 계면의 강도를 측정하였으며, 주사전자현미경으로 범프의 표면과 계면 및 전단파면을 관찰하고 이에 대하여 고찰하였다. 산화막제거를 위한 플라즈마 처리가 저음점인 솔더의 미세조직을 기존의 솔더링 접합부와는 다르게 변화시킴으로써 솔더부의 전체적인 특성에 영향을 끼치는 것을 알 수 있었다.

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