알루미늄 합금의 미세조직 개량을 위한 목적으로 사용되는 Al-Ti-B 합금계의 미세화제는 재활용 과정에서 붕소(B)의 농축(Agglomeration) 문제 및 Zr, Si, Cr 등을 함유하는 합금에서 미세화 효과가 급격히 감소하는 Poisoning effect 등이 지적되어 왔다. 최근에는 이를 대체할 수 있는 Al-Ti-C 합금계의 미세화제에 대한 연구가 활발한데 이는 TiC가 용탕 내에서 ${\alpha}$-Al의 핵생성처로 직접 작용하는 점에 착안한 것이다. 한편, 이들 Al-Ti-B, Al-Ti-C 계의 미세화제는 그 제조공정에서 $K_2TiF_6$를 이용함에 따라 불소함유 유해가스를 배출하여 환경 문제를 야기하고, 이를 포집/정화하기 위한 추가설비를 요구하게 된다. 따라서 대기 환경 오염 및 경제성 측면에서 유리한 미세화제의 친환경 제조기술에 대한 개발이 필요한 시점이다. 본 연구에서는 $K_2TiF_6$를 사용하지 않고 용탕 내의 자발적 반응을 이용하여 환경 및 경제적 측면에서 유리한 Al-Ti-C 미세화제를 개발하고자 하였다. A3003 합금을 대상소재로 하여 개발된 Al-Ti-C 미세화제와 상용 Al-Ti-B 미세화제의 미세화 도달시간 및 fading 발생 등을 비교하였다. 본 연구를 통하여 개발된 Al-8.6Ti-0.025C 미세화제는 상용 Al-Ti-B 미세화제 보다 적은 첨가량에도 유사한 미세화 성능을 나타내었으며 용탕 유지시간 100분까지도 fading이 발생하지 않는 것을 확인하였다.
The present study is intended to comparatively investigate the changes in microstructure and tensile properties at room and elevated temperatures in commercial AM50(Mg-5%Al-0.3%Mn) and 0.3 wt%CaO added ECO-AM50 alloys produced by permanent mould casting. The typical microstructure of AM50 alloy was distinctively characterized using two intermetallic compounds, ${\beta}(Mg_{17}Al_{12})$ and $Al_8Mn_5$, along with ${\alpha}$-(Mg) matrix in an as-cast state. The addition of a small amount of CaO played a role in reducing dendrite cell size and quantity of the ${\beta}$ phase in the AM50 alloy. It is interesting to note that the added CaO introduced a small amount of $Al_2Ca$ adjacent to the ${\beta}$ compounds, and that inhomogeneous enrichment of elemental Ca was observed within the ${\beta}$ phase. The ECO-AM50 alloy showed higher hardness and better YS and UTS at room temperature than did the AM50 alloy, which characteristics can be mainly ascribed to the finer-grained microstructure that originated from the CaO addition. At $175^{\circ}C$, higher levels of YS and UTS and higher elongation were obtained for the ECO-AM50 alloy, demonstrating that even 0.3 wt%CaO addition can be beneficial in promoting the heat resistance of the AM50 alloy. The combinational contributions of enhanced thermal stability of the Ca-containing ${\beta}$ phase and the introduction of a stable $Al_2Ca$ phase with high melting point are thought to be responsible for the improvement of the high temperature tensile properties in the ECO-AM50 alloy.
콜로이달 실리카는 실리콘과 사파이어 웨이퍼의 정밀연마슬러리, 유-무기 하이브리드 코팅제, 정밀주조의 바인더 등 다양한 제품으로 사용되는 물질이다. 이러한 실리카 졸의 입자크기 및 분산 안정성은 웨이퍼의 표면, 코팅 막 혹은 벌크의 기계적, 화학적, 광학적 특성에 영향을 주기 때문에 정확한 측정값이 요구된다. 본 연구에서는 제조사에서 제시한 입자 크기 및 표면 특성이 다른 8종류 실리카 졸의 부피 분율에 따라 입자 크기, 졸 점도 및 입자 전기영동이동도의 측정결과에 미치는 영향을 논의하였다. 높은 표면활성을 지닌 실리카 입자의 특성 및 실리카 졸의 희석에 의한 안정화 이온 농도의 변화로 인해 실리카의 측정 입자 크기와 이동도는 졸의 부피 분율 혹은 입자 크기에 따라 변한다. 60 nm 보다 작은 입자는 부피 분율이 증가함에 따라 측정된 입자 크기가 증가한 반면에, 그 보다 큰 입자에서는 측정된 입자 크기가 감소하였다. 12 nm와 같이 작은 입자는 부피 분율이 증가함에 따라 점도가 상승하면서 측정 입자의 이동도가 감소한 반면에 100 nm의 큰 입자는 0.048의 낮은 부피 분율까지 이동도가 증가하다가 그보다 높은 부피 분율부터 감소하였다.
Ti-based bulk metallic glasses with high glass forming ability were developed through a systematic alloy design technique. The main alloy design strategy was the selection of alloying elements that may not be toxic in the human body. The $Ti_{45.0}Cu_{40.1}Zr_{12.7}Si_{2.2}$ alloy could be cast into an amorphous rod with the diameter of 3 mm by a suction casting technique using Cu mold. The compressive strength of the amorphous rod was measured as 1826 MPa. Since the Ti-based amorphous alloys consist of non-toxic elements, they can be widely used as bio-materials and eco-materials with unique and beneficial properties.
The purpose of the present work was to preparation and study of full biodegradable Eco-friendly bio-composites by using renewable resources. In this study, wheat protein isolate (WPI) films were formed by cross linking with resorcinol through solution casting method for packaging applications. By varying the resorcinol content (10, 20, 30, 40, and 50 wt %), its effect on mechanical properties of the wheat protein isolate film was measured. The addition of 20% resorcinol led to an overall increase in the tensile strength from 5.2 to 18.6 MPa and modulus increase from 780 to 1132 MPa than WPI films. The % elongation was increased from 2.8 to 9.05 when compared to unmodified WPI film. A thermal phase transition of the prepared WPI was assessed by means of DSC. FTIR is evident that the characteristic WPI spectral IR bands shifted on cross-linking with resorcinol.
Solid state diffusion brazing of aluminum castings (AC4C) and wrought alloys (Al6061) was conducted in order to improve thermal conductivity and temperature uniformity of the aluminum heater which was generally fabricated by casting method. Tensile strength and thermal conductivity are raised with increasing brazing temperature, obtaining 122.5 MPa and $206W/m{\cdot}K$ at $540^{\circ}C$ 5hrs brazing conditions, respectively. The diffusion brazed heater, shows maximum temperature difference of $4^{\circ}C$, exhibits a enhanced temperature uniformity compared with the cast heater having the maximum temperature difference of $11^{\circ}C$.
본 연구는 조리기구와 친환경 식문화콘텐츠의 접목형 융합상품으로 최근 소비자의 니즈를 반영한 단순한 전시용도가 아닌 새로운 상품으로서의 가능성을 제시하였다. 또한, 상품화를 위하여 본 과제에서 제작할 디자인이 반영되도록 3D Rendering, 3D Mock-up 등을 활용해 별도의 제작공정을 들여 프로토타입 형태로 제작하고, 이후 생산자와 협의 등을 통해 다양한 상품으로 확장 고려 될 수 있을 것으로 판단된다. 국내는 물론 국외에도 적용할 수 있는 조리 기구를 개발, 디자인함으로써 각자가 자신의 취향에 맞게 식재료를 가열하거나 고기 등을 구워 먹을 수 있도록 한 제품으로 기존에 출시된 그릴 팬에서는 찾을 수 없는 보다 앞서가는 기능과 현대의 변화된 식문화에 잘 부합하며, 감성적이며 형태적으로 교류할 수 있는 디자인을 더하여 참신하고 혁신적인 주방제품 트렌드를 리드할 수 있도록 하였다.
The influences of a small amount of CaO addition on the microstructure and corrosion behavior of AZ81 casting alloy have been investigated by means of optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, immersion and electrochemical tests. The added CaO led to the refinement of ${\alpha}$-Mg grains and the decrease in ${\beta}$ precipitate content by the formation of an $Al_2Ca$ phase. The AZ81-CaO alloy had a better corrosion resistance than the AZ81 alloy. The microstructural characterization on the corroded surface revealed that the enhanced corrosion resistance of the CaO-containing alloy may well be ascribed to the increased barrier effect of precipitates formed more continuously along the grain boundaries and the incorporation of Al and Ca elements into the corrosion film, by which it became more protective.
4,4'-Methylenebis(2-chlorobenzenamine) (MOCA)-free fast curing polyurethanes were prepared. In this study, the processibility of a fast curing polyurethane system was characterized by assessing the pot life. The obtained pot life of the polyurethane was 6-8 s, indicating that this prepolymer-curative system is appropriate for ribbon flow casting. The influence of the NCO index on the viscosity and mechanical properties was evaluated. The viscosity, tensile strength, tear strength, and hardness of the as-prepared polyurethanes showed an increasing trend, with an increase in the NCO index, whereas the elongation at break increased initially and then decreased with an increase in the NCO index. The gel fraction and crosslink density showed a direct correlation with the NCO index, which substantiated the improved mechanical properties at the higher NCO index. The coefficients of friction and abrasion deteriorated with an increase in the NCO index.
LED는 저탄소 그린에너지 시대의 등기구로서 각광을 받고 있다. 다른 조명용 광원에 비해 친환경적이고 높은 에너지 효율을 가지고 있고 수명이 길다는 장점을 가지고 있지만, 공급전력 중 80%이상이 열에너지로 전환되며, 이에 따른 온도상승이 불가피 하여 높은 온도가 단점으로 꼽히고 있다. 온도상승은 LED소자의 수명에 영향을 미치기 때문에 방열시스템이 중요하게 자리 잡고 있다. 따라서 본 논문에서는 방열성능 향상을 위하여 LED 전구의 heat sink의 형상에 대한 열해석을 통하여 방열 시스템의 효용성을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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