• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.14 no.2 s.43
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• pp.23-33
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• 2007

The growing environmental regulation governs the use of lead by RoHS, WEEE, and then. The electronic industry is moving to replace Pb-bearing solder with Pb-free solder. To use the Pb-free solder, microelectronic industry needs consequently the new reliability appraisal such as the packaging for high temperature process, various mechanical change caused by new solder, and the development of Pb-free sloder for long life of product. The evaluation of solder bar and mechanical properties of joint were performed compared with international standard, and new appraisal standard was established. The solderability and spread ability of Sn-0.7Cu solder material showed up to the standard. Shear test of solder joint using by the solder resulted that the shear strengths after thermal shock or after aging were not much lower than the shear strength of as-soldered and that they were also up to the standard.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.21 no.10
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• pp.1541-1550
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• 1997

Since the ceramic/metal joint material is made at a high temperature, the residual stress develops when it is cooled from bonding temperature to room temperature due to remarkable difference of thermal expansion coefficient between ceramic and metal. As residual stress at ceramic/metal joints influences the strength of joints, it is important to estimate residual stress quantitatively. In this study, it is attempted to estimate joint residual stress of Si$_3$N$_4$STS304 joints quantitatively and to compare the strength of joints. The difference of residual stress is measured when repeated thermal cycl is loaded, under the conditions of the practical use of the ceramic/metal joint. The residual stress increases at 1 cycle of thermal load but decreases in 3 cycles to 10 cycles of thermal load. And 4-point bending test is performed to examine the influence of residual stress on fracture strength. As a result, it is known that the stress of joint decreases as the number of thermal cycle increases.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2006.11a
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• pp.169-172
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• 2006

In the present work, silicon nitride was fabricated with $Y_3Al_5O_{12}$ as sintering additive and its mechanical properties were investigated. Silicon nitride with 3, 5, 7wt% of $Y_3Al_5O_{12}$ was prepared and sintered by a Hot Pressing (HP) technique at 1750, $1800^{\circ}C$ for 2 hours. The Process was fulfilled under different process pressures of 30, 45MPa respectively. Mechanical properties (density, strength, hardness, fracture toughness) were investigated as a function of $Y_3Al_5O_{12}$ contents in $Si_3N_4$. $Si_3N_4-Y_3Al_5O_{12}$ ceramics showed similar mechanical properties compared with $Si_3N_4-Y_2O_3-Al_2O_3$ ceramics. But its high temperature strength was higher than $Si_3N_4-Y_2O_3-Al_2O_3$ceramics considerably.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.114-114
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• 2009

최근 국내외에서 자동차 연비와 성능 향상을 위하여 고부가가치 자동변속기의 개발이 적극적으로 추진되고 있다. 특히, 유럽(ZF)과 일본(JATCO, AISIN)을 비롯한 변속기 부품의 기술선진국에서는 전자빔 용접을 적용한 고부가가치 자동변속기 제품이 개발되어 다양한 고급차 모델에 적용되고 있으며 2010년까지 8속 자동변속기를 출시할 예정으로 개발을 추진하고 있다. 이러한 자동변속기를 개발하기 위하여 부품의 성형 및 가공정밀도 관리가 중요하며, 최종 조립되는 부품의 전처리(연질화처리, 탈지, 이물질 제거등)와 용접시 용접변형을 최소화하기 위한 공정조건의 엄격한 관리가 요구되고 있다. 변속기 부품으로 사용되는 소재는 성형성 확보를 위한 연질재(SPCC)와 강도를 확보하기 위한 고강도강(SAPH400, SPFH590)으로 서로 다른 두께의 재질이 조립되어 최종단계에서 용접공정에 의해 제작되고 있다. 특히, 연질재는 복잡한 형상으로 성형한 다음, 가공을 거쳐 경화를 위한 연질화처리가 요구되기 때문에 건전한 용접을 하기 위해서는 용접면에 접한 연질화 처리부는 연질화 처리재가 잔존하지 않도록 완전한 제거할 필요가 있다. 만약 전처리 공정에서 충분한 세척과 가공품의 정도관리가 확보되지 않으면 전자빔 용접시 고온에서 이물질 증발과 잔류, 스패터 발생등에 의한 용접부 결함발생이나 용접변형으로 인하여 제품불량이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 최종 조립공정인 용접작업시 발생되는 결함을 방지하고 이 두께 및 이종소재의 전자빔 용접비드 형상(비드 폭, 용입깊이)을 최적화 함으로서 용접부 변형을 최소화하고 충분한 강도를 확보하고자 전자빔 용접전류와 속도에 따른 비드형상을 비교검토 하고자 하였다. 그리고 실차적용시 신뢰성을 확보하기 위하여 전자빔 용접한 자동차 변속기 부품의 비틀림 시험을 실시하였으며 전자빔 용접 전, 후의 변형량을 측정하여 변속기 부품으로서의 적용성을 검증하고자 하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.10 no.3
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• pp.63-72
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• 1992

The joining methods of ceramics to metals which can be expected to obtain high temperature strength are mainly classified into the solid-state diffusion bonding method and the active brazing method. Between these two, the solid-state diffusion bonding method is given attentions as substituting method for active brazing method due to being capable of obtaining higher bonding strength at high temperature and accurate bonding. In this paper, the solid-state diffusion bonding of $Al_{2}$O$_{3}$ ceramics to Ni-Cr-Mo alloy steel (SNCM21) using insert metal was carried out. The insert metal employed in this study was experimentally home-made, Ag-Cu-Ti alloy. Influence of several bonding parameters of $Al_{2}$O$_{3}$SNCM21 joint was quantitatively evaluated by bonding strength test, and microstructural analyses at the interlayer were performed by SEM/EDX. From above experiments, the optimum bonding condition of the solid-state diffusion bonding of $Al_{2}$O$_{3}$/SNCM21 using Ag-Cu-Ti insert metal was determined. Futhermore, high temperature strength and thermal-shock properties of $Al_{2}$O$_{3}$/SNCM21 joint were also examined. The results obtained are as follows. 1. The maximum bonding strength was obtained at the temperature of 95% melting point of insert metal. 2. The high temperature strength of $Al_{2}$O$_{3}$/SNCM21 joint appeared to bemaximum value at test temperature 500.deg.C and the bonding strength with increasingtemperature showed parabolic curve. 3. The strength of thermal-shocked specimens was far deteriorated than those of as-bonded specimens. Especially, water-quenched specimen after heated up to 600.deg. C was directly fractured in quenching.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.21 no.6
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• pp.95-100
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• 2007

In the present work, silicon nitride was fabricated with $Y_3Al_5O_{12}$ as a sintering additive and its mechanical properties were investigated. Silicon nitride with 3, 5, and 7wt% of $Y_3Al_5O_{12}$ was prepared and sintered by a Hot Pressing (HP) technique at 1750 and $1800^{\circ}C$ for 2 h. The process was performed under different process pressures of 30 and 45 MPa. Mechanical properties (density, strength, hardness, and fracture toughness) were investigated as a function of the $Y_3Al_5O_{12}$ content in $Si_3N_4$. $Si_3N_4\;-Y_3Al_5O_{12}$ ceramics showing similar mechanical properties compared with $Si_3N_4-Y_2O_3-Al_2O_3$ ceramics. But its high temperature strength was considerably higher than that of $Si_3N_4-Y_2O_3-Al_2O_3$ ceramics.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.2
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• pp.31-38
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• 2013

This research analyzed the acoustic emission signals collected from the pin loading tests and investigated the effect of hygrothermal exposure on the fracture behavior of the pin-jointed carbon fiber/epoxy composites. The composite specimens include: the Base specimen that has not been exposed to any environments, the RT specimen that has been immersed in room temperature water, and the HT specimen that has been immersed in high temperature water. According to the pin loading test, the RT and the HT specimens showed 2.2% and 13% decreases in the bearing strength compared to the Base specimen, respectively. The analysis of the acoustic emission signals showed different fracture acceleration points for three types of the specimens. Furthermore, for the RT and the HT specimens, the event from the matrix crack signals in the composites decreased. This shows the effect of the hygrothermal conditions on the acoustic emission signals. Additionally, upon investigating the fracture behaviors of the pin-jointed composites, the exposing specimens to hygrothermal environments decreases the interfacial characteristics of the composites.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2001.11a
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• pp.29-29
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• 2001

열전재료는 열전현상을 가지고 있어 열전발전과 열선냉각이 가능하기 때분에 해저용, 우주용, 군사용의 특수 전원으로 이미 실용화되어있고, 반도체, 레이저 다이오드, 적외선 검출소자 등의 냉각기로 쓰여지고 있어 많은 연구자들이 이들 재료에 대한 연구에 관을 갖고 열전특성을 향상시키기 위하여 많은 연구를 진행하고 있다 이들 열전재료는 사용 온도구역에 따라 3종류로 구분하고 있으며, 실온부근의 저온 영역(20$0^{\circ}C$)이하에서는 $Bi_2Te_3$계 재료, 중온영역(20$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$)에서sms (Pb,Ge) Te계 재료, 고온영역(50$0^{\circ}C$~lOoo$^{\circ}C$)에서는 Si-Ge계 Fe Si계 재료가 이용되고 있다. 본 연구에서는 실온에서 성능지수가 높은 Bi_2(Te,Se)_3$에 대한 연구를 진행하였다. Bi_2(Te,Se)_3$계 열전재료는 기존의 공법인 Zone melting법을 이용하는 경우 성능지수가 높으나, 단위정이 Rhombohedral 구조파 기저면(basal plane)에 벽개성이 있는 관계로 재료의 적지 않은 손실과 가공상의 어려움이 있다. 또한 사료전체에 걸쳐 화학적으로 균질한 고용체를 얻는 것도 어려운 문제점으보 부각되고 있디 따라서 이와같은 문제점을 보완하기 위하여 용질원자의 편석감소, 고용도의 증가, 균일 고용체 형성, 결정립의 미세화등의 장점이 있는 급속응고법을 본 연구에 응용하였다. 본 연구에서는 위에서와 같은 급속응고의 장점과 대량 가공이 능늪한 연간압출공정을 이용하여 제조된 분말을 성형화 하였다. 특히 열간압출 가공에 있어서 압축다이 각 변화는 재료의 소성유동에 매우 중요한 역하을 하게되며, 이와 갇은 소성유동은 본 재료의 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C 면 배양에 중요한 역할을 한 것으 로 기대된다. 이에 본 연구에서는 압출다이 각도 변화에 따른 미세조직변화와 이들 조직이 강도와 열전특성에 미치는 영향을 석하고자 한다. 압출재의 미세조직은 XRD(X Ray Diffraction), SEM(Scanning Electron Microscopy)으로 분석하였으며, 열전특성인 Seebeck계수($\alpha$)와 전기비저항( $\rho$ )은 열전측정장치로, 기계적 강도는 MTS장비를 이용하여 이루어졌다. 또한 압축다이각도 변화에 따른 결정방위 해석은 모노크로미터가 장착된 X RD장비감 이용하여 분석되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.137.1-137.1
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• 2010

SOFC cell 하나의 전위차는 약1.1V이기 때문에 발전용으로 사용하기 위해서는 수많은 단전지를 직렬로 연결하는 구조가 필요하다. 이러한 stack의 디자인에서 발생하는 문제를 획기적으로 개선한 형태가 하나의 지지체에 셀을 직렬로 연결함으로 전극의 선폭 및 단위 셀 간의 간격이 기존 평판형, 원통형에 비해 대폭 축소되어 전극 및 연결재의 저항손실을 최소화할 수 있는 Segmented형 SOFC이다. Segmented SOFC에 적용하기 위한 세라믹 다공성 지지체는 연료와 공기에서의 화학적 안정성, 셀의 구성소재와 반응이 없으며 열팽창계수가 유사해야하는 특성을 가져야하는데 그 중에서도 지지체로써 적절한 기계적 강도와 높은 가스투과도가 요구되어진다. 본 연구에서는 고온에서 안정한 Spinel의 MgAl2O4를 주성분으로 하는 다공성 지지체를 압출 성형하여 평관형으로 제조하였으며 활성탄을 기공형성제로 사용하여 연료의 공급이 원활하도록 약 30%의 기공율을 가지는 다공성 세라믹 지지체를 제조하였다. 제조된 세라믹 지지체에 연료극(NiO/YSZ), 전해질(TZ8Y), 공기극(LSM)을 코팅하여 실제 SOFC에 적용이 가능함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2005.04a
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• pp.102-105
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• 2005

The mechanical properties of $SiC_f/SiC$ composites reinforced with continuous SiC fiber have been investigated in conjunction with the detailed analysis of their microstructures. Especially, the effect of test temperature on the characterization of $SiC_f/SiC$ composites was examined. In this composite system, a braiding Hi-Nicalon SiC fibric was selected as a reinforcement. $SiC_f/SiC$ composites have been fabricated by the reaction sintering process, using the complex matrix slurry with a constant composition ratio of SiC and C particles. The characterization of $RS-SiC_f/SiC$ composites was investigated by means of SEM, EDS and three point bending test. Based on the mechanical property-microstructure correlation, the high temperature applicability of $RS-SiC_f/SiC$ composites was discussed.