• 한국기계가공학회지
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• 제17권5호
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• pp.137-142
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• 2018

With the development of the electronic-materials industry, multi-functional metal-composite materials with high thermal conductivity and low thermal expansion must be developed for high reliability and high life expectancy. This paper is a preliminary study on the manufacturing technology of gas reaction control composite material, focusing on the prediction of the equivalent thermal properties of Al-AlN composite materials. Numerical equivalent property values are obtained by using finite element analysis and compared with theoretical formulas. Al-AlN composite materials should become the optimal composite material when the proportion of the reinforcing phase is less than 0.5.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권4호
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• pp.41-47
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• 2019

The advent of highly integrated, high-power electronics requires low a coefficient of thermal expansion performance to prevent delamination between the heat dissipation material and substrate. This paper reports a preliminary study on the manufacturing technology of gas reaction control composite material, focusing on the prediction of the thermal expansion coefficients of Al-AlN composite materials. We obtained numerical equivalent property values by using finite element analysis and compared the values with theoretical formulas. Al-AlN should become the optimal composite material when the proportion of the reinforcing phase is approximately 0.45.

• Composites Research
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• 제36권2호
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• pp.101-107
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• 2023

본 연구에서는 질화알루미늄을 강화재로 갖는 알루미늄기지 복합재료를 질소 분위기에서의 아크용해 공정을 통해 제조하였다. 알루미늄과 질소 원자의 화학반응을 1분간 유지시켰을 때, 중간층과 라멜라층으로 구분되는 질화알루미늄 강화상이 자발적으로 알루미늄 용탕 내부에 형성되어 기지 전반에 분포되었다. 복합재료는 약 10 vol.%의 AlN을 가지며, 이 강화재는 계면에서 낮은 열저항과 강한 결합을 보였다. 제조된 복합재료는 열전도도가 높고 열팽창계수는 낮은 열적 특성 조합을 보였다. 또한, 본 연구의 복합재료는 이종원소인 실리콘을 기지에 첨가함으로써 열팽창계수를 추가적으로 감소시키는 것이 가능했다. 이는 아크 용해법으로 제조된 알루미늄기지 복합재료가 낮은 열팽창계수를 요구하는 방열소재로 적용될 수 있는 가능성을 시사한다.

• 한국재료학회지
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• 제11권7호
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• pp.585-589
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• 2001

많은 연구결과들은 국부적 용융체의 존재가 고온인장 변형 시 발생하는 내부공극의 발달을 억제할 수 있음을 보고하고 있다. 그러나 이러한 국부적 용융체가 존재한다고 해서 반드시 고변형속도 초소성 현상이 관찰될 수 있는 것은 아니다. 금속기지와 보강재간의 계면에 국부적 용융체의 양이 너무 많이 존재하면 두상간의 결합력이 떨어져 금속기지상으로부터 보강재가 분리되는 현상이 야기될 수 있기 때문이다. 그러므로, $Si_3$$N_{4p}$ 2124 Al 복합재의 초소성 유동 특성을 이해하기 위해 변형온도에 따른 미세구조 변화와 계면특성을 조사하였다. 본 연구를 룽해 $Si_3$$N_{4p}$ 2124 Al 복합재에서 Al-기지와 $Si_3$$N_{4p}$ 강화상간의 계면상의 국부적 용융이 시작되는 온도부근에서는 큰 초소성 특성이 얻어지지만, 국부적 용융이 시작되는 온도를 지난 인장온도범위에서는 오히려 초소성 특성이 현저하게 저하되는 현상이 관찰되었다. 위의 실험결과는 $Si_3$$N_{4p}$ 2124 Al복합재의 고변형속도 초소성 거동에 기여하는 최적의 액상량이 존재한다는 것을 의미한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.76-76
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• 2004

하이브리드 복합재료 중에서 적충형태의 Al/GFRP는 단일재 알루미늄에 비해 피로특성, 비강도, 비강성 등이 매우 우수하여 Fig. 1과 같이 항공기 주익 구조에 주로 적용된다. 그러나 이러한 Al/GFRP 적층재 역시 장시간에 걸쳐 비행하중을 받게 되면 다양한 형태의 파손이 발생할 수 있다. 이 중 알루미늄층과 섬유층 사이에서 발생하는 층간분리는 Al/GFRP 적층재의 대표적인 피로파손 형태이며, 현재 이러한 파손은 다 방면으로 연구되고 있다.(중략)

• 동력기계공학회지
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• 제12권3호
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• pp.60-65
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• 2008

This study aims at investigating the wear properties of thermally sprayed $Al/Al_2O_3$ metal matrix composite(MMC) coating against different counterparts. $Al/Al_2O_3$ MMC coatings were fabricated using a flame spray system on an Al 6061 substrate. Dry sliding wear tests were performed using the sliding speeds of 0.2m/s and the applied loads of 1 and 2 N. AISI 52100, $Al_2O_3$, $Si_3N_4\;and\;ZrO_2$ balls(diameter: 8mm) were used as counterpart materials. Wear properties of $Al/Al_2O_3$ MMC coatings were analyzed using a scanning electron microscope(SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). It was revealed that wear properties of $Al/Al_2O_3$ composite coatings were much influenced by counterpart materials. In the case of AISI 52100 used as counterparts, the wear rate of composites coating layer increased according to the increase of the applied load. On the contrary, in the case of ceramics used as counterparts, the wear rate of composites coating layer decreased according to the increase of the applied load.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.27-27
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• 2003

무가압침투법으로 제조된 부피분율 10~24% SiC, TiC, B$_4$C 탄화물 입자강화 7075 Al 합금 기지 복합재료의 건식 미끄럼 마멸거동을 강화입자의 종류, 크기 및 부피 분율을 변수로 연구하였다. 미끄럼 마멸 시험은 pin-on-disk 형태의 마멸 시험기를 사용하여, AISI 52100 베어링강을 상대재로 상온 대기 중에서 실시되었다. 마멸특성의 분석과 마멸기구의 규명을 위하여 마멸면과 마멸단면을 SEM, EDS를 이용하여 분석하였다. 제조된 복합재료의 압축 시험을 통하여 측정된 항복강도와 가공경화지수는 서로 반비례하였고, 각 시편간의 경도 차는 크지 않았다. 마멸 시험결과, 크기 및 부피 분율이 7$\mu\textrm{m}$ !0%인 SiC 입자로 강화된 복합재료를 제외하고, 전체 복합재료 시편은 7075 Al 기지 합금에 비해 낮은 마멸 속도를 보였다. 10N 이하의 저하 중에서는 강화상의 종류와 상관없이 복합재료는 낮은 마멸 속도를 보였고, 25N 이상의 고하중에서는 TiC 입자강화 복합재료가 가장 낮은 마멸 속도를, SiC 입자강화 복합재료가 가장 높은 마멸 속도를 나타내었다. 강화 입자의 크기 및 부피 분율이 동일한 경우 SiC 입자로 강화된 복합재료가 가장 낮은 내마멸성을 나타내었다. 강화상의 크기 및 부피 분율이 증가함에 따라 미소 마멸에서 격렬 마멸로의 천이 하중이 증가하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권4호
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• pp.9-15
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• 2020

Carbon fiber reinforced plastic (CFRP) is a composite material useful in the aerospace and automotive industries because of its light weight and high strength. In this study, side milling tests were carried out using AlCrN, diamond-like carbon (DLC), and diamond-coated end mills. Additionally, a comparison study according to the cobalt content was conducted. Thus, tool wear and surface quality were examined and the influences of using coating and a certain material type were analyzed. The surface roughness of the machined surface was measured. Microscope observations revealed that the CFRP fiber at the machined surface was not damaged even at a cutting distance of 3,000 mm. Therefore, this study showed that the diamond-coated end mill containing 6% cobalt is appropriate for milling CFRP.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.143-150
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• 1998

The evaluation of joint fatigue strength of light weight materials for electrical vehicle body has been performed through single lap joint tests with the design parameters such as joint style, adherend, bonding overlap length and bonding thickness. Fatigue strength was evaluated through 5-Hz, tension-tension, load controlled test with the stress ratio zero value. It is experimentally observed that fatigue strength of joint increases for the increase of overlap length. The combinations of Al-Al and Al-FRP adherends show that fatigue strength of joint is hardly changed for the increase of bonding thickness, but FRP-FRP adherend specimen shows that fatigue strength of joint increases after decreases for the increase of bonding thickness. Al-Al adherend specimen has much higher fatigue length than Al-FRP and FRP-FRP adherend specimens. Riveting at adgesive bonded joint gives little effect on fatigue strength.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.475-485
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• 1995

In this study, statistical analysis of fatigue data which had obtained from respective 24 fatigue crack, was examined for SiC whisker reinforced aluminium 6061 composite alloy (SiC$_{w}$/A16061) and aluminium 6061 alloy. SiC volume fraction in composite alloy is 25%. The analysis results stress intensity factor range and 0.1 mm fatigue crack initiation life for SiC$_{w}$/A16061 composite & A16061 matrix are the log-normal distribution. And regression analysis by linear model, exponential model and multiplicative model were performed to find out the relationship between fatigue crack growth rate(da/dN) and stress intensity for find out the relationship between fatigue crack growth rate(da/dN) and stress intensity factor range(.DELTA.K) in the SiC$_{w}$/A16061 composite and examine the applicability of Paris' equation to SiC$_{w}$A16061 composite. Also computer simulation was performed for fatigue life prediction of SiC$_{w}$/A16061 composite using the statistical results of this study.udy.