• Title/Summary/Keyword: 단일시편법

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경사 코팅법으로 제조된 TiN 다층 박막의 특성

  • Song, Min-A;Yang, Ji-Hun;Park, Hye-Seon;Jeong, Jae-Hun;Jeong, Jae-In
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.270-270
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    • 2011
  • 전이금속(transition metal) 질화물(nitride)은 높은 경도, 내마모성, 부식 저항성 그리고 내열성 등과 같은 우수한 기계적 물성 때문에 많은 연구가 되어 왔다. 이 중 질화 티타늄은 높은 경도, 내식 및 내마모의 우수한 기계적 특성으로 공구(tool)와 같은 제품의 수명 향상을 위한 표면 코팅소재로 사용되어 왔으며, 금(gold)색의 미려한 색상을 이용한 제품의 외관 표면처리와 인체에 무해한 특성을 활용한 정형외과 및 치과용 보형물의 수명 및 안정성 향상 등 다양한 분야에 응용 되고 있다. 본 연구에서는 아크방전을 이용한 경사 코팅법으로 질화 티타늄을 합성하였으며, 경사 코팅에 따른 단층 및 다층 박막(2~3 layer)의 미세조직 변화와 그 물성을 평가하였다. 아크 소스에 장착된 타겟은 120 $mm{\Phi}$, 99.5%의 Ti 타겟을 사용하였고, 시편과 타겟 간의 거리는 약 30 cm이며, 시편은 냉연강판과 SUS를 사용하였다. 시편을 진공용기에 장착하고 ~10-6 Torr까지 진공배기를 실시하고, Ar 가스를 진공용기 내로 공급하여 ~10-4 Torr에서 시편에 bias (Pulse : 400 V)를 인가한 후 아크를 발생시켜 약 5분간 청정을 실시하였다. 플라즈마 청정이 끝나면 시편에 인가된 bias를 차단하고 코팅하였다. 경사 코팅을 위한 시편의 회전각은 45$^{\circ}$, -45$^{\circ}$이며, 질화 티타늄의 두께는 약 3 ${\mu}m$로 동일하게 코팅 하였다. 45$^{\circ}$ 단일층의 경우 0$^{\circ}$ 단일층보다 경도가 감소하나 zigzag 구조의 다층으로 갈수록 45$^{\circ}$ 단일층과 비교하여 확연히 경도가 증가함을 볼 수 있었다. 다층 질화 티타늄의 경사 코팅을 통해 박막의 미세조직 변화를 SEM 이미지를 통해 확인하였으며 증착 방식에 따라 경도, 조도, 반사도 등의 물성 변화가 나타났다. 본 연구에서 얻어진 결과를 이용하여 다양한 형태의 박막구조 제어를 통한 물성변화가 가능할 것으로 예상된다.

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Measurement of Electrical Resistance Method in Characterizing the Slip ratio of Carbon fiber/Matrix at the Interface (전기저항 측정법을 이용한 탄소섬유/기지 간 계면에서의 섬유 미끌림 정도 측정방법)

  • Kwon, Dong-Jun;Wang, Zuo-Jia;Gu, Ga-Young;Park, Joung-Man
    • Composites Research
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    • v.25 no.6
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    • pp.205-210
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    • 2012
  • The single carbon fiber tensile test was performed with electrical resistance measurement. Tensile property of single carbon fiber which accompanied by the relationship between the electric resistance and the strain was investigated. Since the collected data showed a linear relationship between them, the coefficient of fiber slip ratio (FSR) was obtained by computation. The fragmentation specimen (FS) was tested under tensile loading, and the single carbon fiber broke first due to the stress transferring form matrix to reinforcing fiber. The stress distribution of carbon fiber could be observed via the electrical resistance change. Slipping between carbon fiber and matrix was predicted based on the fragmentation test results, and the FSR was used to evaluate interfacial adhesion comparatively. The large FSR indicated poor interfacial bonding. Work of adhesion between carbon fiber and matrix was measured to verify the FSR method, and two results exhibited a consistent conclusion.

Sintering of Ni-Zn Ferrites by Microwave Hybrid Heating (마이크로파 가열을 이용한 Ni-Zn 페라이트의 소결)

  • 김진웅;최승철;이재춘;오재희
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.39 no.7
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    • pp.669-674
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    • 2002
  • Ni-Zn ferrite was sintered by microwave hybrid sintering method using microwave energy of 2.45 GHz, 700 W in the temperature range of 900$^{\circ}C$ ∼ 1070$^{\circ}C$. A high density (98%TD) Ni-Zn ferrite, added Bi$_2$O$_3$ and CuO, with a single phase was obtained by microwave sintering at 970$^{\circ}C$ for 15 min. All the sintered samples showed sintered density over 90% of TD. These results indicate that the processing time and energy consumption can be reduced significantly by microwave hybrid sintering method.

Structure and Magnetic Properties on Synthesis Route of Co2Z-type Barium Hexaferrite (Co2Z-type Barium Hexaferrite의 합성방법에 따른 결정구조 및 자기적 특성)

  • Baek, In Seung;Nam, In Tak
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.24 no.1
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    • pp.1-10
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    • 2014
  • $Co_2Z$-type barium ferrites ($Ba_3Co_2Fe_{24}O_{41}$) were synthesized using variation method. First, M-type, $Co_2Y$-type and $Co_2Z$-type synthesized by hydrothermal method. Second, M- and Y-type precursors for synthesis of $Co_2Z$ hexaferrite by hydrothermal and ball milling method. the morphology, structure and magnetic properties of the barium ferrite particles were characterized using XRD, FESEM, VSM, impedance. As a result, Single phase of M-type and $Co_2Y$-type were obtained. Manufactured powders of M+Y ball milling, M+Y hydrothermal were similar to single phase of $Co_2Z$-type hexaferrite, all powders were obtained theoretical magnetization (50 emu/g). The largest initial permeability were obtained $Co_2Z$ hexaferrite synthesized by reagent precusor, With increasing calcination temperature was lowered the initial permeability. In another synthesis didn't almost that little change could be found.

The Study on the Fabrication Process and the Microwave Characteristics of YIG ferrites by Using Wet Processing (습식합성법을 이용한 YIG-ferrites의 제조공정과 마이크로파 특성 연구)

  • 양승진;윤종남;김정식
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.181-184
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    • 2002
  • 본 연구에서는 아이솔레이터(Isolator)의 핵심소재로 사용되는 YIG-ferrites를 수열합성법에 의해 초미세 분말로 합성하고, 합성된 분말을 원료로 사용하여 제조 공정된 YIG-ferrites 소결체의 미세구조와 전자기적 특성에 관하여 고찰하였다. 수열합성법(Hydrothermal synthesis method)으로 YIG[ $Y_3$F $e_{5}$ $O_{12}$]분말을 먼저 합성하고 Ca, V, In, Al 등을 첨가시킴으로서 $Y_{2.1}$C $a_{0.9}$ $Y_{4.4}$ $V_{0.5}$I $n_{0.05}$ $O_{12}$의 조성을 지닌 시편을 제조하였다. 초기열처리는 30$0^{\circ}C$에서 90$0^{\circ}C$의 온도 범위에서 15$0^{\circ}C$간격으로 진행하였다.. 그 결과 75$0^{\circ}C$로 초기열처리 하였을 경우 단일 YIG peak가 나타남을 알 수 있었다. 수열합성법으로 제조된 YIG 소결시편의 전자기적 특성은 일반 시약급원료를 사용하여 제조된 소결시편과 비교하여 마이크로파 특성을 평가하였다. 그밖에 YIG-ferrites의 결정성, 미세구조, 자기적 특성, 마이크로파 특성을 XRD, SEM, VSM, Network Analyzer를 이용하여 고찰하였다.여 고찰하였다.다.다.다.다.

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Thermal shock behavior of alumina ceramics by ball-on-3 ball test (Ball-on-3 ball test에 의한 알루미나 세라믹스의 열충격 거동)

  • 이중현;박성은;한봉석;이홍림
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.36 no.10
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    • pp.1062-1068
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    • 1999
  • The flexural strength distribution of alumina ceramics was observed using ball-on-3 ball test after thermal shock into the distilled water of 25$^{\circ}C$ Crack distribution was also observed by dye-penetration after thermal shock test. Fracture probability of alumina ceramics by ball-on-3 ball test was studied and compared with that by 3-point bending test. The crack distance from the center of thespecimen showed the stronger effect on the flexural strength by ball-on-3 ball test than the crack density.

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A Study on the Apparent Negative Crack Growth Phenomenon of J-R Curve(I) (J-R곡선에서의 균열길이 감소현상에 관한 연구 (I))

  • 석창성;최용식
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.6
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    • pp.1115-1120
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    • 1992
  • The apparent negative crack growth phenomenon which usually arises in partial unloading compliance test is well known. The reason for apparent negative crack growth is the compressive residual stress caused by the plastic zone around the crack tip. The phenomenon as a possible source of error in determining $J_{JC}$ or J-R curve from partial unloading compliance experiments may be eliminated by the correction of compliance. A compliance correction equation is derived from a stress field analysis near the crack tip.

A Study on the Fracture Behavior of a Crack in 9% Ni Steel Considering Constraint Effect (구속효과를 고려한 9% Ni강 균열의 파괴거동 해석에 관한 연구)

  • Kim, Young Kyun;Yoon, Ihn soo;Kim, Jae Hoon
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.25 no.6
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    • pp.14-21
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    • 2021
  • Inner shell material of LNG storage tanks that store ultra-low temperature LNG at -162℃ requires structural integrity assessment of a crack-like defect. From the viewpoint of conventional fracture mechanics, the assessment has mainly performed by single parameter using stress intensity factor K, J-integral and CTOD. However, the stresses in a material of crack tip are not unique caused by constraint loss due to size and geometry of the structure. Various attempts have been made to complement a single parameter fracture mechanics, typically with Q-stress. In this paper, we have performed a two-parameter approach by deriving the Q-stress coupling with J-integral suitable for the evaluation of the crack tip stress field in the non-linear elastic region. A quantitative evaluation of the constraint effect has performed by using the J-Q approach. It was evaluated that the SENB type specimen had a crack ratio of 0.1 to 0.7 and the wide type specimen had a crack ratio of 0.2 to 0.6.

경사 코팅법으로 제조된 Al 박막의 특성 평가

  • Park, Hye-Seon;Jeong, Jae-In;Yang, Ji-Hun;Jang, Seung-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.176-176
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    • 2011
  • 경사 코팅법은 증발 물질이 기판에 수직으로 입사하는 기존 코팅방법과 다르게 증발물질이 기판과 $90^{\circ}$ 이하의 경사각으로 입사하도록 하여 코팅하는 방법이다. 이러한 경사 코팅법은 각도를 달리함으로 인해 비스듬한 기둥, 나선형, C-형, S-형, zigzag 구조 등의 정교하고 폭넓은 박막을 형성 할 수 있다. 이러한 경사 코팅법은 경사굴절 광학필터, 선형 편광 등의 광 산업계에서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 경사 코팅법을 이용하여 마그네트론 스퍼터링법으로 Al 박막을 제조하였고 다양한 경사 각도에 따른 조직의 특성과 내식성 등을 평가하고 비교하였다. 기판을 $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$, $90^{\circ}$의 다양한 각도로 위치시켜 냉연강판 및 Si 웨이퍼에 단일층 또는 다층으로 Al 박막을 코팅하였다. 박막의 구조를 확인하기 위해 전자현미경(SEM)을 사용하였으며 기판의 위치에 따른 변화를 관찰하기 위해 시편을 좌, 우, 중간으로 구분하여 분석하였다. Al 박막이 단층일 경우 회전각도 $60^{\circ}$에서 치밀한 조직이 관찰되었으며 이것은 표면의 반사도와 표면조도 결과와도 유사하게 나타났다. 다층 박막에서는 회전각도 $45^{\circ}$에서 아주 치밀한 조직이 나타났으며, $3{\mu}m$ 두께로 코팅한 시편의 염수분무 시험 결과 120시간 경과 후에도 적청이 발생하지 않았다. 이것은 기존의 방법이 약 72시간에서 적청이 발생하는 것과 비교할 때 경사 코팅법으로 코팅된 시편의 내식성이 현저히 향상됨을 나타낸다. 따라서 반응성이 높고 쉽게 산화가 일어나는 철강제품의 부식 방지를 위해 경사 코팅법으로 Al 박막을 제조한다면 치밀한 조직으로 인해 얇은 두께에서도 부식이 발생하는 시간을 연장시켜 제품의 내구수명을 연장시킬 수 있을 것으로 기대된다.

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Evaluation of Nondestructive Damage Sensitivity on Single-Basalt Fiber/Epoxy Composites using Micromechanical Test and Acoustic Emission with PZT and PVDF Sensors (PZT 및 PVDF 센서에 따른 음향방출과 Micromechanical 시험법을 이용한 단일 Basalt 섬유 강화 에폭시 복합재료의 비파괴 손상감지능 평가)

  • Kim, Dae-Sik;Park, Joung-Man;Jung, Jin-Kyu;Kong, Jin-Woo;Yoon, Dong-Jin
    • Composites Research
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    • v.17 no.4
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    • pp.61-67
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    • 2004
  • Nondestructive damage sensitivity on single-basalt fiber/epoxy composites was evaluated by micromechanical technique and acoustic emission (AE). Piezoelectric lead-zirconate-titanate (PZT), polyvinylidene fluoride (PVDF) and poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) (P(VDF-TrFE)) copolymer were used as AE sensor, respectively. In single-fiber composite, the damage sensing with different sensor types were compared to each other. Piezoelectric PVDF polymer sensor was embedded in and attached on the composite, whereas PZT sensor was only attached on the surface of specimen. In case of embedded polymer sensors, responding sensitivity was higher than that of the attached case. It can be due to full constraint inside specimen to transfer elastic wave coming from micro-deformation. For both the attached and the embedded cases, the sensitivity of P(VDF-TrFE) sensor was almost same as that of conventional PVDF sensor.