• 한국해양공학회지
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• 제27권1호
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• pp.37-42
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• 2013

The presence of a crack can increase the local stress or strain, which can cause inelastic deformation and significantly reduce the life of a component or structure. Therefore, in this study, the fatigue crack growth (FCG) behaviors of friction stir welded Al 2024-T3 and Al 7075-T6 specimens were examined, with fatigue cracks growing parallel to the dynamically recrystallized zone at variable ${\Delta}K$ values and an R ratio of 0.3. In addition, the FCG values of the base metal Al 2024-T3 and Al 7075-T6 were tested under the same conditions and parameters as comparative groups. The results showed that compared with the base metal Al 2024 specimen, which had the best fatigue property, the welded specimen had only 88% of the fatigue cycles.

• 한국안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.57-62
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• 1997

The combined structure of hybrid composite made through the bonding process of materials of different properties greatly defines its mechanical characteristics, as the results of the experiments on materials of different properties show much dissimilarity. When carbon/epoxy materials are applied to hybrid composite, the carbon materials helps to improve the mechanical properties of the hybrid composite, and the epoxy reduces its fracture strain and impact resistance. Carbon fiber which is now in general commercialization is classified as high modulus or high strength system, and its manufacturing methods are various. The study of the materials having combined structure is focused on the numerical analysis of the layers of bonding surface in materials with difference modulus. The hybrid composite made through the multilayered bonding of reinforced aluminium sheets with aramid fiber now faces the marketing phase, and especially its excellent fatigue resistance and mechanical properties promote active researches on the similar products of hybrid composite. This study aims to investigate the effects of CFRP volume ratio and fiber's orientation over the properties of mechanical strength and fatigue life of the hybrid composite, AI7075/CFRP. To carry out this study, static tensile and fatigue tests were given to some of the panels which, made through the co-cure processing in an autoclave, have different CFRP volume ratio and carbon fiber orientations.

• 열처리공학회지
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• 제11권4호
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• pp.274-282
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• 1998

The effect of Al addition on the fatigue properties of austenitic Fe-25Mn-Al-0.5C steels was studied. When Al was not added to the Fe-25Mn 0.5C steel, the strain induced ${\varepsilon}$ martensites, deformation twins and slip bands were formed during fatigue deformation. When 2wt% of Al was added to the steel, the deformation twins and slip bands were formed during fatigue deformation. When 5wt% of Al was added, only slip bands were formed. In low cycle fatigue test, the alloys containing 0wt% and 2wt%Al showed the cyclic hardening due to ${\varepsilon}$ martensites and deformation twins, resulting in shorter fatigue lives than the alloy containing 5wt%Al. In fatigue crack propagation test, the alloy without Al showed the highest crack propagation rate. The fracture surface of the alloy without Al was flat, whereas that of the alloy with 2% or 5%Al was rough. The ${\Delta}K_{th}$, values of the alloys with 0%, 2% and 5%Al were 16, 17.5, and $20.5MPam^{1/2}$, respectively.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권1호
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• pp.67-72
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• 2013

Stress corrosion cracking (SCC) behaviors of Alloy 690 were studied in lead-containing aqueous alkaline solutions using the slow strain rate tension (SSRT) tests in 0.1M and 2.5M NaOH with and without PbO at $315^{\circ}C$. The side and fracture surfaces of the alloy were then examined using scanning electron microscopy after the SSRT test. Microstructure and composition of the surface oxide layer were analyzed by using a field emission transmission electron microscopy, equipped with an energy dispersive X-ray spectroscopy. Even though Alloy 690 was almost immune to SCC in 0.1M NaOH solution, irrespective of PbO addition, the SCC resistance of Alloy 690 decreased in a 2.5M NaOH solution and further decreased by the addition of PbO. Based on thermodynamic stability and solubility of oxide, high Cr of 30wt% in the Alloy 690 is favorable to SCC in mild alkaline and acidic solutions whereas the SCC resistance of high Cr Alloy 690 is weakened drastically in the strong alkaline solution where the oxide is not stable any longer and solubility is too high to form a passive oxide locally.

• 한국재료학회지
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• 제4권5호
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• pp.590-599
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• 1994

취성재료의 균열첨단에서 전위의 이동에 대한 거동을 이해하기 위하여 단결정의 알루미나에 대한 취성-연성 전이(BDT)에 대한 한 연구가 진행되었다. 여러 온도에서, 예비균열된 시편으로 4점 굽힘시험을 이용하여 임계응력확대계수와 항복강도가 측정되었다. 그 결과로, BDT온도는 변형속도와 시편 방향에 따라 달랐다.:(1120)파단면에 대하여 $4.2 \times 10^{-6}$와 $4.2 \times 10^{-7}s^{-1}$에서 BDT온도는 각각$1034^{\circ}C$, $1150^{\circ}C$이었다. 또한 4점굽힘 시험을 이용하여 연성영역에서 균열첨단으로 부터 방출된 전위의 이동거리과 방향은 에칭 피트법에 의해서 측정되었다. 이중 에칭법을 이용하여 즉정된 사파이어에서 전위의 이동속도는 모델링 연구에 응용되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권1호
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• pp.33-38
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• 2009

전자 기기 제품들이 소형화 및 휴대화 되면서 낙하충격 신뢰성에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 대표적인 무연솔더인 Sn-3.0Ag-0.5Cu 솔더를 이용하여 ENIG (Electroless Nickel Iimmersion Gold), OSP (Organic Solderability Preservative) 표면 처리와 등온 시효 시험 (High Temperature Storage test)에 따른 보드 레벨 패키지 (board level package)의 낙하충격 신뢰성 (drop reliability) 시험을 수행하였다. 또한 충격 조건을 변화시켜 시편에 가해지는 가속도 (G:acceleration)와 충격 지속 시간 (pulse duration)에 따른 신뢰성을 평가하였다. 기판의 strain측정 결과 중앙 부위가 가장 응력이 컸으며, 충격가속도에 비례하여 응력이 증가하였다. 시효 처리 전에는 OSP처리된 기판이 다소 우수한 신뢰성을 보였지만, 시효 처리후에는 ENIG기판에서 신뢰성이 우수하였고, 반대로 OSP는 감소하는 경향을 보였다. OSP의 경우 과도한 금속간화합물 (intermetallic compound)의 성장으로 인해 접합 계면에서 취성파괴 (brittle fracture)가 일어난 것을 관찰할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.21-28
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• 2006

이 연구는 기존에 연구에 의하여 개발된 고인성 섬유복합 모르타르에 고로슬래그미분말을 혼입하여 연성과 강도 측면에서 보다 개선된 재료를 개발함에 목적이 있으며 이를 위해 고로슬래그미분말이 혼입한 배합에 대하여 섬유-모르타르 경계면의 마이크로역학(micromechanics)적 특성과 모르타르 매트릭스의 파괴역학(fracture mechanics)적 특성을 파악하였다. 고로슬래그미분말이 혼입된 배합의 경우에는 고로슬래그미분말을 혼입하지 않은 경우와 비교하여 화학적 부착은 큰 변화가 없지만 마찰부착은 10% 정도 증가하는 것을 알 수 있었다. 한편 모르타르트의 쐐기쪼갬실험을 통해 결정된 매트릭스의 파괴인성은 고로슬래그미분말을 혼입하지 않은 경우보다 파괴인성이 약간 증가하는 것을 알 수 있었다. 결정된 섬유-매트릭스 경계면의 마이크로역학적 특성과 모르타르의 파괴역학적 특성을 이용하여 안정상태 균열이론(steady-state cracking theory)을 배경으로 1축인장 하에서 인장변형률 경화거동을 하는 고인성 섬유복합 모르타르의 기본배합과 물-결합재비의 범위를 선정하였다. 개발된 재료는 1축 인장 하에서 변형률 경화 거동을 나타내었으며 변형률은 3.6%, 인장강도는 약 5.3MPa를 나타냈으며 이는 고로슬래그미분말을 혼입하지 않은 섬유복합 모르타르보다 뛰어난 인장 변형 성능과 놀은 인장 강도이다. 고로슬래그미분말을 혼입할 경우 마찰부착과 파괴인성이 증가하는 효과는 안정상태의 균열이론을 만족시키는 데에 오히려 장해 요인이 된다. 그러나 결과적으로는 이러한 단점을 극복하고 오히려 우수한 인장변형 성능을 나타내었다. 즉, 변형률 경화 거동으로 표현되는 높은 연성에는 악영향을 주지 않으면서 매트릭스의 강도를 향상시키는 효과를 나타낸 것이다. 이러한 우수한 수준의 성능을 보인 이유는 고로슬래그미분말을 혼입함으로써 유동성과 섬유의 분산성이 크게 증진되었기 때문인 것으로 사료된다.

• 접착 및 계면
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• 제4권1호
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• pp.1-8
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• 2003

본 연구에서는 이관능성 에폭시와 PMR-15 블렌드계의 접촉각 측정과 파괴인성 측정을 통하여 PMR-15 조성비에 따른 표면자유에너지가 기계적 계면특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 블렌드계의 FT-IR 분석 결과, PMR-15의 이미드화에 따른 특성 밴드가 1,722, $1,778cm^{-1}$ (C=O)와 $1,372cm^{-1}$ (C-N)에서 나타났고, 에폭시의 개환 반응에 따른 -OH peak는 PMR-15 phr의 함량에서 가장 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 증류수와 diiodomethane을 젖음액으로 사용하여 sessile drop 방법으로 접촉각을 측정한 결과, 표면자유에너지는 극성 요소의 증가에 의해서 PMR-15의 함량이 10 phr일 때 최고값을 나타내었다. 또한, 기계적 계면특성을 파괴인성 측정을 통하여 알아본 결과 $K_{IC}$와 $G_{IC}$ 또한 표면자유에너지와 유사한 경향을 나타내는 것을 알 수 있었는데, 이는 PMR-15 10 phr의 조성에서 수소결합의 증가에 의한 블렌드계의 극성요소가 증가함에 따라 분자들간의 계면결합력이 증가했기 때문인 것으로 관찰된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제22권2호
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• pp.93-99
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• 2015

This study investigated the microstructure and tensile properties of a recently made block-type Ni-Cr-Al powder porous material. The block-type powder porous material was made by stacking multiple layers of powder porous thin plates with post-processing such as additional compression and sintering. This study used block-type powder porous materials with two different cell sizes: one with an average cell size of $1,200{\mu}m$ (1200 foam) and the other with an average cell size of $3,000{\mu}m$ (3000 foam). The ${\gamma}$-Ni and ${\gamma}^{\prime}-Ni_3Al$ were identified as the main phases of both materials. However, in the case of the 1,200 foam, a ${\beta}$-NiAl phase was additionally observed. The relative density of each block-type powder porous material, with 1200 foam and 3000 foam, was measured to be 5.78% and 2.93%, respectively. Tensile tests were conducted with strain rates of $10^{-2}{\sim}10^{-4}sec^{-1}$. The test result showed that the tensile strength of the 1,200 foam was 6.0~7.1 MPa, and that of 3,000 foam was 3.0~3.3 MPa. The elongation of the 3,000 foam was higher (~9%) than that (~2%) of the 1,200 foam. This study also discussed the deformation behavior of block-type powder porous material through observations of the fracture surface, with the results above.

• Corrosion Science and Technology
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• 제17권3호
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• pp.101-108
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• 2018

AA7010 is an Al-Zn-Mg-Cu alloy containing Zr, developed as an alternate to traditional AA7075 alloy owing to their high strength combined with better fracture toughness. It is necessary to improve the corrosion resistance and surface properties of the alloy by incorporating plasma electrolytic oxidation (PEO) method. AA7010-T7452 aluminum alloy has been processed through the forging route with multi-stage working operations, and was coated with $10{\mu}m$ thick $Al_2O_3$ ceramic aluminina coating using the plasma electrolytic oxidation (PEO) method. The corrosion, stress corrosion cracking (SCC) and nano-mechanical behaviours were examined by means of potentiodynamic polarization, slow strain rate test (SSRT) and nano-indentation tests. The results indicated that the additional thermomechanical treatment during the forging process caused a fully recrystallized microstructure, which lead to the poor environmental cracking resistance of the alloy in 3.5% NaCl solution, despite the overaging treatment. Although the fabricated PEO coating improved general corrosion resistance, the brittle nature of the coating did not provide any improvement in SCC resistance of the alloy. However, the hardness and elastic modulus of the coating were significantly higher than the base alloy.