• 제목/요약/키워드: Instrumented indentation test(IIT)

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계장화 압입시험법을 이용한 보일러 설비의 고온 기계적 물성 측정과 수명 평가 (High-temperature Mechanical Properties Measurement and Life Assessment of Boiler Equipment by Instrumented Indentation Technique)

  • 노동성;홍정화;김광호;이정준
    • 한국안전학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • Recently power plants and oil refineries are focusing on capacity enlargement for better efficiency through higher temperature and higher pressure. Thickness of boiler tubes becomes lessened due to oxidation and erasion caused by high temperature bums gas flowing over tubes outside. Accordingly, mechanical stress of tubes is increasing and that is a critical factor to make a crack and fracture. To prevent those sorts of accidents, aging assessment for proper periodic repair and replacement should be conducted reliably and reasonably. We performed IIT test on Cr-Mo steel, one of the most heat-resistant materials for facilities in power plants, and we report the test result and the considerable effectiveness of IIT test.

계장화압입시험 측정 물성으로부터 고분자 코팅막의 연신율 산출 (Calculation of the Elongation for a Polymer Coating Film from Mechanical Properties Measured by Instrumented Indentation Test)

  • 신성환
    • 문화기술의 융합
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    • 제10권6호
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    • pp.697-702
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    • 2024
  • 계장화압입시험은 기재 위에 코팅 또는 도금 등의 방식으로 가공된 마이크로 또는 나노 스케일 박막의 기계적 물성측정에 유용한 분석 기술이다. 본 연구는 계장화압입시험의 가장 대표적인 시험기라고 할 수 있는 나노인덴터를 사용하여 웨이퍼에 코팅된 고분자 필름의 기계적 물성을 측정하고, 이렇게 얻어진 측정값으로 부터 인장강도, 연신율을 산출하는 방법에 대해서 논의 해 보고자 한다. 일반적으로 나노인덴터로 부터 측정 할 수 있는 기계적 물성은 복합경도, 소성경도, 탄성계수, 탄성율 등으로 전통적인 인장시험기를 통하여 얻을 수 있는 인장강도 또는 연신율의 측정이 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 경도(Hardness)와 연신율(Elongation)과의 상관성을 분석 해 보고, 분석 결과를 통하여 나노인덴터로 측정한 기계적 물성 데이터를 이용하여 연신율을 산출하는 방법에 대해서 연구 하고자 한다.

마이크로 압입시험기법의 응용을 통한 탄성체 고분자 소재의 역학적 특성화 및 계면 접합에너지 평가기법 연구 (Characterization of Elastic Modulus and Work of Adhesion in Elastomeric Polymer through Micro Instrumented Indentation Technique)

  • 이규제;강승균;강인근;권동일
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1744-1748
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    • 2007
  • In this study, the Johnson-Kendall-Roberts (JKR) theory was combined with the instrumented indentation technique (IIT) to evaluate work of adhesion and modulus of elastomeric polymer. Indentation test was used to obtain the load-displacement data for contacts between Tungsten Carbide indenter and elastomeric polymer. And the JKR contact model, contrived to take viscoelastic effects of polymer into account, was applied to compensate the contact area and the elastic modulus which Hertzian contact model would underestimate and overestimate, respectively. Besides, we could obtain the thermodynamic work of adhesion by considering the surface energy in this contact model. In order to define the relation between JKR contact area and applied load without optical measuring of contact area, we used the relation between applied load and contact stiffness by examining the correlation between JKR contact area and stiffness through dimensional analysis with 14 kinds of elastomeric polymer. From this work, it could be demonstrated that the interfacial work of adhesion and elastic modulus of compliant polymer can be obtained from a simple instrumented indentation testing without area measurement, and provided as the main algorithm of compliant polymer characterization.

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마이크로 압입시험기법의 응용을 통한 탄성체 고분자 소재의 역학적 특성화 및 계면 접합에너지 평가기법 연구 (Mechanical Characterization of Elastomeric Polymer Through Micro Instrumented Indentation Technique)

  • 이규제;강승균;강인근;권동일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권9호
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    • pp.951-959
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    • 2007
  • In this study, the Johnson-Kendall-Roberts(JKR) theory was combined with the instrumented indentation technique (IIT) to evaluate work of adhesion and modulus of elastomeric polymer. Indentation test was used to obtain the load-displacement data for contacts between Tungsten Carbide indenter and elastomeric polymer. And the JKR contact model, contrived to take viscoelastic effects of polymer into account, was applied to compensate the contact area and the elastic modulus which Hertzian contact model would underestimate and overestimate, respectively. Besides, we could obtain the thermodynamic work of adhesion by considering the surface energy in this contact model. In order to define the relation between JKR contact area and applied load without optical measuring of contact area, we used the relation between applied load and contact stiffness by examining the correlation between JKR contact area and stiffness through dimensional analysis with 14 kinds of elastomeric polymer. From this work, it could be demonstrated that the interfacial work of adhesion and elastic modulus of compliant polymer can be obtained from a simple instrumented indentation testing without area measurement, and provided as the main algorithm of compliant polymer characterization.

원전 구조물의 가동 중 건전성 평가를 위한 연속압입시험법의 활용에 관한 연구 (A Study on Utilizing Instrumented Indentation Technique for Evaluating In-field Integrity of Nuclear Structures)

  • 송원석;김승규;안희준;김광호;권동일
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.165-172
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    • 2013
  • 발전설비 구조물은 기대 수명동안의 안전성을 확보하기 위하여 정해진 규격에 부합하도록 설계하여 건설된다. 하지만 가동 중 다양한 복합 환경에 노출됨에 따라 구조물을 이루고 있는 재료의 열화 현상이 가속화 되어 예상하지 못한 파손이 발생할 수 있기 때문에, 용접부와 같은 구조물의 취약부에 대하여 기계적 물성을 정확하게 측정하는 기술은 안전과 직결되는 필수적인 연구 분야이다. 인장시험 등의 기존의 역학물성 측정 시험법들은 특정 크기의 시편을 요구하고 파괴적인 시험이기 때문에 가동 중 구조물에 적용하는 것이 불가능하였다. 이러한 한계점을 극복하고자 비파괴적이고 간편한 방법으로 다양한 역학물성 평가가 가능한 연속압입시험법이 각광받는 시험법으로서 연구되고 있다. 본 연구에서는 연속압입시험에서 압입자 하부에 발생하는 응력장 해석을 기반으로 하여 인장물성 및 잔류응력을 평가할 수 있는 최신 기법을 소개한다. 또한, 원전 구조물의 취약부로 알려진 용접부에 대하여 실험을 수행하여 산업상에서 연속압입시험이 건전성 평가에 유용하게 적용할 수 있음을 확인하였다.