• Title/Summary/Keyword: 열팽창변형 특성

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Study on the prediction about thermal deformation of thin film solar cell according to metal substrates (금속기판재에 따른 박막형 태양전지의 열변형량 예측에 관한 연구)

  • Koo, Seung-Hyun;Lee, Heun-Yeol;Yim, Tai-Hong
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.285-288
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    • 2007
  • 박막형 태양전지 및 플렉서블 태양전지 기판으로 사용되는 금속기판의 우수성은 잘 알려져 있다. 그러나 상용 금속기판이 직면하고 있는 문제점을 보완하기 위해서 전주법으로 제조된 2원합금 금속포일을 개발하였으며, 박막형 및 플렉서블 태양전지의 기판재로 적용가능성을 확인하였다. 일반적으로 태양전지를 제조할 때 열 공정이 수행되며, 이때 기판재와 cell을 구성하는 반도체의 열팽창 계수 차이에 의한 열변형으로 결함이 발생될 수 있고, 태양전지 효율 및 수명을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 이러한 원인이 될 수 있는 구성 재료간의 열팽창계수 차이에 의한 cell 의 변형량을 추정하기 위해 유한요소해석 방법을 사용하였다. 유한요소해석을 수행하기 위해 ALGOR 라는 해석 tool 을 사용하였다. 유한요소해석 수행에 사용된 상용 금속인 Mo, Ti, Al, SUS 포일과 전주법으로 제조된 2원합금 금속포일의 열팽창 계수는 실험을 통한 측정치이며, cell을 구성하는 반도체의 열팽창 계수와 열특성은 참고 문헌에 있는 자료들이다. 이 값들을 기반으로 cell 의 구성을 단순화시킨 가상의 태양전지가 제조 공정 온도에서 상온으로 냉각될 때의 열변형량을 계산하였다.

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Evaluation on Mechanical Properties of High Strength Light-Weight Concrete with Elevated Temperature and loading (하중조건과 고온에 의한 고강도 경량 콘크리트의 역학적 특성 평가)

  • Kim, Gyu-Yong;Kim, Young-Sun;Choe, Gyeong-Cheol;Park, Hyun-Gil;Lee, Tae-Gyu
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.23 no.6
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    • pp.723-730
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    • 2011
  • It is very important to experimentally evaluate concrete behavior at elevated temperature because aggregates make up approximately 80 percent of volume in concrete. In this study, an experiment to evaluate mechanical properties of normal weight and light weight concrete of 60 MPa was conducted. Based on loading level of 0, 20 and 40 percent, the tests of 28 days compressive strength, elastic modulus, thermal strain, total strain, and transient creep using ${\phi}100{\times}200mm$ cylindrical specimens at elevated temperature were performed. Then, the results were compared with CEB (Committes Euro-international du Beton) model code. The results showed that thermal strain of light weight concrete was smaller than normal weight concrete. Also, the results showed that compressive strength of light concrete at $700^{\circ}C$ was higher than normal weight concrete and CEB code, similar to that obtained at ambient temperature. Transient creep developed from loading at a critical temperature of $500^{\circ}C$ caused the concrete strains to change from expansion to compression. The transient creep test result showed that internal force was high when the ratio of shrinkage between concrete and aggregate was more influential than thermal expansion.

격납건물용 콘크리트의 배합별 Creep특성

  • 이대수
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05d
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    • pp.300-305
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    • 1996
  • 격납건물용 콘크리트는 그 배합이 변경될 때마다 장기거동 특성시험 (크립, 건조수축, 탄성계수, 포아슨비, 열팽창계수 등)을 수행하여 그 시험결과를 설계회사가 텐돈의 인장 작업전까지 검토하게 되어 있으나, 이 중 크립(Creep)시험은 특성상 장기간이 소요되는 관계로 적시에 시험결과를 제공할 수 없는 경우가 종종 발생한다. 본 연구에서는 이 경우 유사한 배합비를 가진 콘크리트와의 물성치 대비 및 크립 변형율의 예측을 통하여 실험치가 허용치 이내에 드는 가를 분석하므로써, 사용된 콘크리트의 크립거동에 대한 안정성을 검토하였다.

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Examination of Strain Model Constants considering Strain Properties at High Temperature of Ultra-high-strength Concrete (초고강도 콘크리트의 고온 변형 특성을 고려한 변형모델 상수 검토)

  • Hwang, Eui-Chul;Kim, Gyu-Yong;Choe, Gyeong-Cheol;Yoon, Min-Ho;Lee, Bo-Kyeong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.20 no.6
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    • pp.91-97
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    • 2016
  • Evaluation on the test of actual concrete member to confirm the fire resistance of the concrete member using ultra-high strength concrete is required. However, test equipment which has large loading capacity is needed to the actual member experiment. So, many researchers evaluated the fire performance through analytical studies using the material models. This study experimentally evaluated strain properties on ultra-high-strength concrete of 80, 130 and 180 MPa with heating and examined to apply the existing strain model about ultra-high-strength concrete. As a results, constants are drawn by method of least squares applying experimental values and calculated values by the existing strain model, it proposed strain model that can be applied to ultra-high-strength concrete.

압전세라믹의 재료 물성 및 특성 평가기술

  • 임종인;김병익
    • Ceramist
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    • v.8 no.1
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    • pp.50-56
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    • 2005
  • 압전재료의 다양한 에너지 변환특성 중 기계-전기 에너지간 변환 특성만을 이용하고자 하는 경우로 한정하고, 압전재료의 물성 및 진동모드, 재료물성 평가 사례들을 요약하여 소개하였다. 그러나 이상에서 설명한 압전특성은 매우 개략적인 개념으로서 우수한 압전 응용부품을 개발하기 위해서는 몇 가지 유의할 사항들이 있다. 압전재료는 보다 기본적으로 열에너지, 기계에너지, 전기에너지, 나아가서 Maxwell 방정식에 의해서 전기장과 연결되는 자기에너지까지도 연결시켜서 상호간에 에너지 변환작용을 일으킬 수 있는 특성을 가진다. 기계적 변형(S) = 탄성변형효과 + 역압전효과 + 열팽창효과 전기적 변위(D) = 압전효과 + 유전효과 + 초전효과 즉, 압전 응용부품이 온도변화 및 자기장이 인가되는 환경에서 순수하게 압전현상만을 이용하고자 한다면, 응용분야 및 주위환경에 따라 압전세라믹 소자가 외부 환경변화에 반응을 하지 않도록 적절한 차단 대책을 수립하여야만 한다. 그러나 압전재료의 외부 자기장의 변화에 대한 반응도는 전기장에 대한 반응도에 비해서 매우 작으므로 통상 무시해도 무방하다고 본다. 그리고 압전재료에서 전기장-기계장의 선형성이 보장되는 크기에는 뚜렷한 한계가 있고, 선형성 영역을 벗어나면 이력특성에 의해 비선형 특성 및 포화상태를 보이게 된다는 점 또한 주의하여야 할 점이다. 또한 압전특성은 Curie 온도이하에서만 존재하고, 그 이상의 온도에서는 쌍극자들의 지나친 운동성에 의해 결정 대칭성이 변하여 압전특성이 소멸되므로 사용 온도 구간에 엄격한 제한을 두어야 함도 응용에 유의하여야 한다.

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Measurement of Thermal Expansion Coefficient of Package Material Using Strain Gages (스트레인 게이지를 이용한 패키지 재료의 열팽창계수 측정)

  • Yang, Hee-Gul;Joo, Jin-Won
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.20 no.3
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    • pp.37-44
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    • 2013
  • It is well known that thermal deformation of electronic packages with Pb-Sn solder and with lead-free solder is significantly affected by material properties consisting the package, as well as those of the solder itself. In this paper, the method for determining coefficient of thermal expansion(CTE) of new material is established by using temperature characteristic of strain gages, and the CTE of molding compound are obtained experimentally. The temperature-dependent CTE of molding compound for Pb-Sn solder and that for lead-free solder are obtained by using strain measurements with well known steel specimen and aluminium specimen as reference specimens, and the CTE's are also measured non-contactly by using moire interferometry. Those results are compared, and the agreement between the two types of strain gage experiment and the moire experiment show the strain gage method used in this paper to be reliable. In the case of the molding compound for Pb-Sn solder, the CTE is measured as approximately $15.8ppm/^{\circ}C$ regardless of the temperature. In the case for the lead-free solder, the CTE is measured as of approximately $9.9ppm/^{\circ}C$ below the temperature of $100^{\circ}C$, and then the CTE is increased sharply depending on the temperature, and reaches to $15.0ppm/^{\circ}C$ at $130^{\circ}C$.

Evaluation for Mechanical Properties of High Strength Concrete at High Temperature by Stressed Test and Unstressed Test (설계하중 사전재하 및 비재하방식에 의한 고강도콘크리트의 고온특성 평가)

  • Kim, Gyu-Yong;Kim, Young-Sun;Lee, Tae-Gyu;Park, Chan-Kyu;Lee, Seung-Hoon
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.20 no.5
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    • pp.583-592
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    • 2008
  • Recently, the effects of high temperature on compressive strength, elastic modulus and strain at peak stress of high strength concrete were experimentally investigated. The present study is aimed to study the effect of elevated temperatures ranging from 20 to 700 on the material mechanical properties of high strength concrete of 40, 60, 80 MPa grade. In this study, the types of test were the stressed test and stressed residual test that the specimens are subjected to a 25% of ultimate compressive strength at room temperature and sustained during heating and when target temperature is reached, the specimens are loaded to failure. And another specimens are loaded to failure after 24 hour cooling time. Tests were conducted at various temperatures ($20{\sim}700^{\circ}C$) for concretes made with W/B ratios 46%, 32% and 25%. Test results showed that the relative values of compressive strength and elastic modulus decreased with increasing compressive strength grade of specimen and the axial strain at peak stress were influenced by the load before heating. Thermal strain of concrete at high temperature was affected by the preload level as well as the compressive strength. Finally, model equation for compressive strength and elastic modulus of heated high strength concrete proposed by result of this study.

Evaluation on Mechanical Properties of Ultra High Strength Concrete with Heating and Loading (고온가열 및 하중재하에 따른 초고강도 콘크리트의 역학적 특성 평가)

  • Kim, Min-Jung;Choe, Gyeong-Cheol;Yoon, Min-Ho;Ham, Eun-Young;Miyauchi, Hiroyuki;Kim, Gyu-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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    • 2013.11a
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    • pp.34-35
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    • 2013
  • In this study, the ultra high strength concrete which have 80, 130, 180MPa took the heat from 20℃ to 700℃ and the 0, 20% stress in normal condition's to evaluate stress-strain, residual compressive strength and thermal expansion deformation were evaluated. The heating speed of specimen was 0.77℃/min 20~50℃, 50℃ before the target temperature, and the other interval's heating speed was 1℃/min. As a result, the stress-strain curve of non-load specimen showed the liner behavior at high temperature when the specimen's strength increased more. If ultra high strength concrete got loads, its compressive strength tended to decrease different from the normal strength concrete. The thermal expansion deformation was expanded from a vitrification of quartz over 500℃. however, over the 600℃, it was shrinked because of the dehydration of the combined water.

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The Sag Behavior of STACIR/AW $410mm^2$ Power Line (STACIR/AW $410mm^2$ 송전선의 이도거동)

  • Park, Su-Dong;Kim, Byung-Geol;Kim, Shang-Shu;Lee, Hee-Woong;Jang, Tae-In;Kang, Ji-Won;Lee, Dong-Il;Min, Byung-Uk
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07b
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    • pp.1262-1265
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    • 2004
  • 송전용량 증가를 위해 개발되어 최근 본격적으로 사용되고 있는 STACIR/AW 송전선은 송전용량의 증가에 따라 그 운전환경도 변화하여 연속사용온도의 경우, 기존 ACSR 전선의 90t에 비해 높은 $210^{\circ}C$로 규정 되어 있을 만큼 고온에서 운전되고 있다. 따라서 STACIR/AW 송전선은 이도설계와 그 운용에 있어서 운전 온도 상승에 따른 각별한 주의관리가 필요하다 실제 STACIR/AW송전선은 그 설계단계에서도 이와 같은 고온운전 환경을 고려하여 고온에서도 소정강도를 유지하는 내열 Al도체와 이도제어를 위한 낮은 열팽창 특성의 INVAR합금(Fe-35Ni계 합금)을 강선으로 하는 특화된 재료로 구성되어 있다. 그러나 이와 같은 재료 설계적 보완책에도 불구하고 실제 송전선은 전선의 자중, 철탑 간에 형성된 가설장력과 같은 다양한 응력이 고온환경에서 부하되는 복합 열화 상태에 노출되어 있고, 이것은 재료학적인 관점에서 크릴 변형 발생의 가능성을 높이고 있으나 이것에 대한 연구 또는 실험결과는 크게 미미한 실정이다. 본 연구에서는 STACIR/AW $410mm^2$ 송전선과 그 구성소재를 대상으로 $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$에서 장시간 열화한 후, 구성소재의 탄성계수, 열팽창계수 및 STACIR/AW전선의 크림변형 거동을 조사하여 열화에 노출된 STACIR/AW 송전선의 이도변화 거동을 규명하고자 하였다.

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Electroreflectance Study of ZnSe in ZnSe/GaAs Heterostructure (ZnSe/GaAs 이종접합 구조에서 ZnSe의 Electroreflectance 연구)

  • Jo, Hyun-Jun;Bae, In-Ho
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.21 no.6
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    • pp.322-327
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    • 2012
  • The strain effects of ZnSe epilayer on ZnSe/GaAs heterojunction structure grown by molecular beam epitaxy have been investigated by using electroreflectance (ER) spectroscopy. The ER measurements were performed as a function of modulation voltage, dc bias voltage, and temperature. From the room temperature ER spectrum, we observed a heavy-hole (HH: 2.609 eV) and light-hole (LH: 2.628 eV) transitions due to a compressive strain. With increasing the bias voltage, the amplitude of HH transition signal decreased and the amplitude of LH transition signal was almost the same. From the temperature dependence of ER spectra, we have studied the interaction between the strain and the thermal expansion coefficient.