• 한국재료학회지
• /
• 제25권11호
• /
• pp.636-641
• /
• 2015

Titanium has many special characteristics such as specific high strength, low elastic modulus, excellent corrosion and oxidation resistance, etc. Beta titanium alloys, because of their good formability and strength, are used for jet engines, and as turbine blades in the automobile and aerospace industries. Low cost beta titanium alloys were developed to take economic advantage of the use of low-cost beta stabilizers such as Mo, Fe, and Cr. Generally, adding a trace of boron leads to grain refinement in casted titanium alloys due to the pinning effect of the TiB phases. This study analyzed and evaluated the microstructural and mechanical properties after plastic deformation and heat treatment in boron-modified Ti-2Al-9.2Mo-2Fe alloy. The results indicate that a trace of boron addition made grains finer; this refinement effect was found to be maintained after subsequent processes such as hot forging and solution treatment. This can effectively reduce the number of required manufacturing process steps and lead to savings in the overall cost as well as low-cost beta elements.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.99-106
• /
• 2013

DME (Di-Methyl Ether) is synthetic product that is produced through dehydration of methanol or a direct synthesis from syngas. And it is able to save fossil fuel and reduce pollutants of emission such as PM and $CO_2$. In spite of its advantages it is difficult to design DME fuelled engine system because DME fuel may cause to severely generate cavitation and corrosion in fuel delivery system due to physical properties of DME. Therefore, in this study three-dimensional internal flow characteristics with consideration of cavitation were predicted in the DME injector using diesel and DME fuel. Moving grid technique was employed to describe needle motion and 1-D hydraulic simulation of injector was also simulated to obtain transient needle motion profiles. The results of simulation show that cavitations was generated at the inlet of nozzle near high velocity region both diesel and DME. And mass flow rate of DME is reduced by 4.73% compared to that of diesel at maximum valve lift because cavitation region of DME is much more larger. To increase flow rate of DME injector, internal flow simulation has been conducted to investigate the nozzle hole inner R-cut effect. The flow rates of diesel and DME increase as R-cut increases, and flow coefficient of DME fuel injector was increased by 6.3% on average compared with diesel fuelled injector. Finally, optimum shape of DME injector nozzle is suggested through the comparison of flow coefficient with variation of nozzle hole inner R-cut.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
• /
• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
• /
• pp.211-220
• /
• 2005

중${\cdot}$저준위 방사성폐기물 처분시설의 주 인공방벽으로 콘크리트 구조물이 고려되고 있다. 콘크리트는 투수성이 낮아 물의 침투를 최소화할 수 있으며, 핵종 물질의 누출 차단에도 효과적이기 때문이다. 그러나 콘크리트에 열화가 발생하면 처분구조물의 구조적 안정성이 낮아지며, 투수성이 증가하여 외부로부터 물의 침투로 인한 핵종물질 누출 가능성이 높아진다. 따라서 처분구조물의 오염물질 격리 성능을 증진하기 위해서는 콘크리트의 열화를 최소화하여야 한다. 콘크리트 구조물의 대표적 열화 원인으로 황산염의 침투, 염화물 침투에 의한 철근 부식, 칼슘 수산화물의 침출, 알카리-골재 반응, 그리고 구조물의 반복적인 동결-융해가 있다. 이러한 열화과정의 공통적 원인은 구조물에 물 및 유해한 화학물질이 침투하기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 열화원인 및 메커니즘 검토에 기초하여 인공방벽으로서 콘크리트 처분구조물의 장기적 내구성을 확보하기 위한 설계 및 설계수명 평가 방안을 검토하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.109-109
• /
• 2018

Cr-Mo 합금강은 고온 환경 하에서 높은 크리이프 강도와 우수한 내식성 때문에 발전설비, 석유 화학, 그리고 해양산업과 같은 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, Cr-Mo 강의 내식성은 합금 내 Cr 함량에 크게 의존한다. 이는 고온에서 Cr과 O가 화학적 반응을 일으킴에 따라 보호성의 Cr 산화스케일을 형성하기 때문이다. 그러나 화석연료를 사용하는 발전설비의 경우, $SO_2$가 포함된 강한 부식성의 연소 가스가 배출되며, 이에 노출된 금속의 표면에서는 산화와 황화가 동시에 발생한다. 황화스케일은 산화스케일에 비해 매우 빠르게 성장하며, 그 특성이 매우 취약하기 때문에 황화 환경에서 금속의 내식성 및 기계적 물성치는 보다 크게 저하된다. 따라서 본 연구에서는 화력 발전소의 증기발생용 튜브 재료인 9Cr-1MoVNb 강을 선정하였으며, $SO_2$ 가스 환경 하에서의 부식 및 기계적 물성치 저하 특성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 9Cr-1MoVNb강의 화학 성분 조성은 0.1 C, 0.38 Si, 0.46 Mn, 0.25 Ni, 8.38 Cr, 0.93 Mo, 0.18 V, 0.09 Nb, 그리고 나머지는 Fe이다. 부식시험은 가공된 미소시험편과 인장시험편을 전기열처리로에 장입한 후, $650^{\circ}C$에서 $N_2+O_2+O_2+SO_2$ 조성의 가스를 분당 50 CC로 흘려주었다. 제작된 시험편에 대한 부식거동은 무게 증가량, optical microscope, scanning electron microsope, 그리고 energy dispersive x-ray spectrum을 통해 평가하였다. 그리고 기계적 물성치 평가를 위한 인장시험은 분당 2mm 변위제어를 통해 실시하였다. 그 결과, 9Cr-1MoVNb 강은 $SO_2$ 가스 환경 하에서 비 보호적인 Fe-풍부상의 산화 스케일층이 두껍게 형성됨에 따라 열악한 내식성을 나타냈다. 그에 따라 기계적 물성치는 저하되는 경향을 나타내었다.

• 한국표면공학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.109-115
• /
• 2009

Magnesium is one of the lightest metals, and magnesium alloys have excellent physical and mechanical properties such as high stiffness/weight ratios, good castability, good vibration and shock absorption. However their poor corrosion resistance, wear resistance, hardness and so on, have limited their application. To improve these defects, many techniques are developed. Micro arc oxidation(MAO) is a one of the surface treatments under anodic oxidation in which ceramic coating is directly formed on the surface of magnesium alloy. In this study, the characteristics of anodic film were examined after coating the AZ31B magnesium alloy through the MAO process. MAO was carried out in potassium hydroxide, potassium fluoride, and various concentration of sodium silicate in electrolyte. The morphology and chemical composition of the coating layer were characterized by SEM, XRD, EPMA and EDS. The hardness of anodic films was measured by micro-vickers hardness tester. As a result, the morphology and composition of anodic film were changed by concentration of sodium silicate. Thickness and Si composition of anodic film was increased with increasing concentration of sodium silicate in electrolyte. The hardness of anodic film was highly increased when the concentration of sodium silicate was above 40 g/l in electrolyte.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제14권6호
• /
• pp.124-131
• /
• 2010

록볼트는 주변 지반의 지보 기능을 유리하게 활용하기 위한 부재로서 일반적으로 소요의 강도 이상을 가진 강재로 된 이형봉강을 활용하고 있다. 그러나, 부식성 요소가 많은 지하수 조건에서는 강재의 부식으로 인한 록볼트의 파괴로 터널 및 사면안정의 보수, 보강 및 유지관리 문제가 많이 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하고 영구적으로 사용가능한 터널 지보재로 활용하기 위한 실질적인 거동을 모사하여 GFRP 록볼트의 거동에 대한 실험적 평가를 실시하였다. 이 연구는 GFRP 록볼트의 인장성능 평가시험 및 전단성능 평가시험을 통해 도출된 GFRP 록볼트의 구조적 특성을 바탕으로 구조해석을 통한 사면안정해석을 실시하여 안전율을 평가하였다. 실험 결과 기존에 사용하던 강재 록볼트의 대체 재료로서 충분히 터널 지반의 안정성을 확보 할 수 있을 것으로 판단된다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
• /
• 제6권6호
• /
• pp.512-520
• /
• 2014

PURPOSE. The purpose of this study was to assess the surface characteristics and the biocompatibility of zirconium (Zr) coating on Ti-6Al-4V alloy surface by radio frequency (RF) magnetron sputtering method. MATERIALS AND METHODS. The zirconium films were developed on Ti-6Al-4V discs using RF magnetron sputtering method. Surface profile, surface composition, surface roughness and surface energy were evaluated. Electrochemical test was performed to evaluate the corrosion behavior. Cell proliferation, alkaline phosphatase (ALP) activity and gene expression of mineralized matrix markers were measured. RESULTS. SEM and EDS analysis showed that zirconium deposition was performed successfully on Ti-6Al-4V alloy substrate. Ti-6Al-4V group and Zr-coating group showed no significant difference in surface roughness (P>.05). Surface energy was significantly higher in Zr-coating group than in Ti-6Al-4V group (P<.05). No difference in cell morphology was observed between Ti-6Al-4V group and Zr-coating group. Cell proliferation was higher in Zr-coating group than Ti-6Al-4V group at 1, 3 and 5 days (P<.05). Zr-coating group showed higher ALP activity level than Ti-6Al-4V group (P<.05). The mRNA expressions of bone sialoprotein (BSP) and osteocalcin (OCN) on Zr-coating group increased approximately 1.2-fold and 2.1-fold respectively, compared to that of Ti-6Al-4V group. CONCLUSION. These results suggest that zirconium coating on Ti-6Al-4V alloy could enhance the early osteoblast responses. This property could make non-toxic metal coatings on Ti-6Al-4V alloy suitable for orthopedic and dental implants.

• 한국재료학회지
• /
• 제30권9호
• /
• pp.489-494
• /
• 2020

SiC is a material with excellent strength, heat resistance, and corrosion resistance. It is generally used as a material for SiC invertors, semiconductor susceptors, edge rings, MOCVD susceptors, and mechanical bearings. Recently, SiC single crystals for LED are expected to be a new market application. In addition, SiC is also used as a heating element applied directly to electrical energy. Research in this study has focused on the manufacture of heating elements that can raise the temperature in a short time by irradiating SiC-I₂ with microwaves with polarization difference, instead of applying electric energy directly to increase the convenience and efficiency. In this experiment, Polydimethylsilane (PDMS) with 1,2 wt% of iodine is synthesized under high temperature and pressure using an autoclave. The synthesized Polycarbosilane (PCS) is heat treated in an argon gas atmosphere after curing process. The experimental results obtain resonance peaks using FT-IR and UV-Visible, and the crystal structure is measured by XRD. Also, the heat-generating characteristics are determined in the frequency band of 2.45 GHz after heat treatment in an air atmosphere furnace.

• 복합신소재구조학회 논문집
• /
• 제2권3호
• /
• pp.18-24
• /
• 2011

이 연구에서 GRP 관의 하중-처짐 거동을 조사, 보고하였다. 지중매성 GRP관은 높은 내화학성, 높은 부식저항성, 경량성, 관표면의 매끄러움, 지반-관의 상호작용 고려에 따른 경제성 등의 탁원한 역학적, 물리적 특성들로 인해 건설현장에서 광범위하게 사용되고 있다. 지중에 매설되는 연성관을 설계하기 위해서는 ASTM D 2412 (2010)에 따라야 한다. ASTM D 2412 (2010)에 따라 설계할 경우, 관의 원강성 (PS)을 편평시험에 따라 먼저 결정해야 하는데, 이 시험이 귀찮고 노동력을 필요로 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 UTM에 설치된 형태의 GRP관의 하중-처짐 거동을 유한요소법에 따라 모사하였으며, 유한요소법에 의한 모사에는 재료의 탄성계수와 단면의 기하학적 치수 등 기초적인 자료를 사용하였다. 이와 같은 연구로부터, 관재료가 관의 단면내에서 비교적 일정하지 않음에도 불구하고 수직방향의 관변형이 3%와 5%가 발생할 경우, 편평시험과 수치해석적 연구 결과가 15%이내의 차이로 하중의 예측이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.136-143
• /
• 2015

용융아연도금(galvanizing)은 콘크리트 구조물의 철근 부식 문제를 해결하기 위해 사용된다. 용융아연도금 철근 콘크리트 보의 부착강도 영향에 대한 자료는 거의 없는 실정이다. 따라서, 이 연구의 목적은 용융아연도금철근이 콘크리트 보의 부착강도에 미치는 영향을 파악하는데 있다. 용융아연도금철근을 사용한 부재와 일반철근을 사용한 부재의 구조실험을 통하여 겹침이음 거동과 부착강도 특성을 비교하였다. 실험변수로써 철근의 용융아연코팅 유무, 철근 직경과 겹침이음 길이를 고려하였다. 용융아연도금 철근콘크리트 보의 균열 및 파괴 특성을 파악하였다. 용융아연도금철근 콘크리트 보의 겹침이음부 휨 거동특성은 일반철근 콘크리트 보의 겹침이음부 휨거동과 유사한 것으로 나타난다. 또한, 용융아연도금철근의 사용은 일반철근을 사용할 때에 비해 콘크리트 보의 부착강도에 불리한 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다.