• 제목/요약/키워드: Material testing machine

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Strength prediction and correlation of concrete by partial replacement of fly ash & silica fume

  • Kanmalai C. Williams;R. Balamuralikrishnan
    • Advances in concrete construction
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    • 제16권6호
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    • pp.317-325
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    • 2023
  • Strength prediction and correlation of concrete is done using experimental and analytical methods. Main objective is to correlate the experimental and simulated values of compressive strength of concrete mix using Fly Ash (FA) and Silica Fume (SF) by partial replacement of cement in concrete. Mix proportion was determined using IS method for M40grade concrete. Hundred and forty-seven cubes were cast and tested using Universal Testing Machine (UTM). Genetic Algorithm (GA) model was developed using C++ program to simulate the compressive strength of concrete for various proportions of FA and SF replacements individually at 3% increments. Experiments reveal that 12 percent silica fume replacement produced maximum compressive strength of 35.5 N/mm2, 44.5 N/mm2 and 54.8 N/mm2 moreover 9 percent fly ash replacement produced a maximum strength of 31.9 N/mm2, 37.6 N/mm2 and 51.8 N/mm2 during individual material replacement of concrete mix. Correlation coefficient for each curing period of fly ash and silica fume replaced mix were acquired using trend lines. The correlation coefficient is found to be approximately 0.9 in FA and SF replaced mix irrespective of the mix proportion and age of concrete. A higher and positive correlation was found between the experimental and simulated values irrespective of the curing period in all the replacements.

리튬이온 배터리용 음극 합금/폴리머 복합체 바인더 패브릭 (Fabrication of petroleum pitch/polymer composite binder for anode material in lithium-ion battery)

  • 정현택
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.1191-1200
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    • 2023
  • The lithium ion battery has applied to various fields of energy storage systems such as electric vehicle and potable electronic devices in terms of high energy density and long-life cycle. Despite of various research on the electrode and electrolyte materials, there is a lack of research for investigating of the binding materials to replace polymer based binder. In this study, we have investigated petroleum pitch/polymer composite with various ratios between petroleum pitch and polymer in order to optimize the electrochemical and physical performance of the lithium-ion battery based on petroleum pitch/polymer composite binder. The electrochemical and physical performances of the petroleum pitch/polymer composite binder based lithium-ion battery were evaluated by using a charge/discharge test, cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and universal testing machine (UTM). As a result, the petroleum pitch(MP-50)/polymer(PVDF) composite (5:5 wt % ratio) binder based lithium-ion battery showed 1.29 gf mm-1 of adhesion strength with 144 mAh g-1 of specific dis-charge capacity and 93.1 % of initial coulombic efficiency(ICE) value.

저유전율을 가지는 D-Glass Fiber의 제조 및 특성 (Fabrication and Properties of D-Glass Fiber with Low Dielectric Constant)

  • 정보라;이지선;이미재;임태영;이영진;전대우;신동욱;김진호
    • 한국재료학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.254-259
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    • 2018
  • General D-glass(Dielectric glass) fibers are adaptable to PCBs(Printed circuit boards) because they have a low dielectric constant of about 3.5~4.5. However, very few papers have appeared on the physical characteristics of D-glass fibers. D-glass fibers were fabricated via continuous spinning process using bulk D-glass. In order to fabricate the D-glass, raw materials were put into a Pt crucible, melted at $1650^{\circ}C$ for 2 hrs, and then annealed at $521{\pm}10^{\circ}C$ for 2 hrs. We obtained transparent clear glass. The transmittance and adaptable temperature for spinning of the bulk marble glass were characterized using a UV-visible spectrometer and a viscometer. Continuous spinning was carried out using direct melting spinning equipment as a function of the fiberizing temperature in the range of $1368^{\circ}C$ to $1460^{\circ}C$, while the winder speed was between 100 rpm and 200 rpm. We investigated the physical properties of the D-glass fibers. The average diameters of the glass fibers were measured by optical microscope and FE-SEM. The average diameters of the D-glass fibers were 21.36 um at 100 rpm and 34.06 um at 200 rpm. The mechanical properties of the fibers were confirmed using a UTM(Universal materials testing machine). The average tensile strengths of the D-glass fibers were 467.03 MPa at 100 rpm and 522.60 MPa at 200 rpm.

슬래그 재활용 원료를 이용한 유리섬유 제조 및 특성 (Properties and Fabrication of Glass Fiber using Recycled Slag Materials)

  • 이지선;김선욱;라용호;임태영;이영진;전대우;김진호
    • 한국재료학회지
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    • 제28권12호
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    • pp.763-768
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    • 2018
  • In this study, glass fibers are fabricated via a continuous spinning process using manganese slag, steel slag, and silica stone. To fabricate the glass fibers, raw materials are put into an alumina crucible, melted at $1550^{\circ}C$ for 2 hrs, and then annealed at $600^{\circ}C$ for 2 hrs. We obtain a black colored glass. We identify the non-crystalline nature of the glass using an XRD(x-ray diffractometer) graph. An adaptable temperature for spinning of the bulk marble glass is characterized using a high temperature viscometer. Spinning is carried out using direct melting spinning equipment as a function of the fiberizing temperature in the range of $1109^{\circ}C$ to $1166^{\circ}C$, while the winder speed is in the range of 100rpm to 250rpm. We investigate the various properties of glass fibers. The average diameters of the glass fibers are measured by optical microscope and FE-SEM. The average diameter of the glass fibers is $73{\mu}m$ at 100rpm, $65{\mu}m$ at 150rpm, $55{\mu}m$ at 200rpm, and $45{\mu}m$ at 250rpm. The mechanical properties of the fibers are confirmed using a UTM(Universal materials testing machine). The average tensile strength of the glass fibers is 21MPa at 100rpm, 31MPa at 150rpm, 34MPa at 200rpm, and 45MPa at 250rpm.

Tricalcium Silicate-Based 치수복조재에 대한 수 종 수복재의 전단결합강도 비교 (Comparison of Shear Bond Strength of Different Restorative Materials to Tricalcium Silicate-Based Pulp Capping Materials)

  • 정화경;이난영;이상호
    • 대한소아치과학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.200-209
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 Tricalcium silicate를 기반으로 한 3종의 치수복조재(Theracal $LC^{TM}$, $Biodentine^{TM}$, $ProRoot^{TM}$ white MTA)와 임상에서 통상적으로 사용되는 수복재인 복합레진, 레진강화형 글래스아이오노머 시멘트, 그리고 전통적인 글래스아이오노머 시멘트 간의 전단결합강도를 비교 평가하는 것이다. 이를 위해 중심구를 가진 아크릴 레진 블록 90개를 제작하고 각각 30개씩 3종의 치수복조재로 중심구 안에 채운 다음, 다시 무작위로 10개씩 하위 군을 나누어 치수복조재 상방에 복합레진, 레진강화형 글래스아이오노머 시멘트, 전통적인 글래스아이오노머 시멘트를 적용하여 총 9개 군으로 이루어진 시편을 제작하였다. Universal testing machine을 이용해 전단결합강도를 측정한 뒤, 입체현미경을 사용해 파절양상을 분석하였다. 연구 결과, Theracal $LC^{TM}$-복합레진 군이 가장 높은 전단결합강도를, Theracal $LC^{TM}$-전통적인 글래스아이오노머 시멘트 군이 가장 낮은 전단결합강도를 나타냈다. 복합레진이 수복재로 선택된 군들이 다른 수복재 군에 비해 높은 전단결합강도를 보였다. 전통적인 글래스아이오노머 시멘트가 수복재인 경우 $Biodentine^{TM}$이 다른 치수복 조재 군들에 비해 높은 전단결합강도를 나타냈다.

지르코니아 고정성 국소의치의 지대치간 거리에 따른 파절저항성에 관한 연구 (Study of the fracture resistance of zirconia on posterior fixed partial dentures based on inter-abutment distance)

  • 박기범;신수연
    • 구강회복응용과학지
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    • 제36권2호
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    • pp.61-69
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    • 2020
  • 목적: 하악 제2소구치와 제2대구치를 지대치로 한 지르코니아 고정성 국소의치에서 지대치 간 거리가 파절저항성에 미치는 영향을 조사하였다. 연구 재료 및 방법: Cameleon S zirconia block과 Luxen S2 zirconia block으로 각 재료별 지대치 간 거리를 달리 하여 CS군과 S2군으로 나누어 표기하였으며, 소결된 지르코니아 고정성 국소의치를 임시접착시멘트를 이용하여 에폭시 레진 다이에 합착하였다. 이후, 가공치 교합면에 직경 6 mm 강철구를 위치시켜 로드셀 5.0 kN의 universal testing machine에서 크로스 헤드 속도 1.0 mm/min로 압력을 가하여 파절저항성을 측정하였다. 결과: 지르코니아 고정성 국소의치의 파절저항성은 지대치 간 거리에 큰 영향을 받지 않았다. CS군에서 지대치 간 거리가 15 mm인 경우가 13 mm와 17 mm인 경우보다 파절저항성이 유의하게 높았다(P < 0.05). S2군에서는 파절저항성이 세 군 간에 유의한 차이가 없었다(P > 0.05). 결론: 하악 제2소구치와 제2대구치를 지대치로 한 지르코니아 고정성 국소의치에서 지대치 간 거리는 지르코니아의 종류에 따라 파절저항성에 영향을 줄 수 있다.

Alkasite와 기존의 수복 재료의 압축강도 및 미세경도 비교 (Comparison of Microhardness and Compressive Strength of Alkasite and Conventional Restorative Materials)

  • 이건호;김종수;신지선;한미란
    • 대한소아치과학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.320-326
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    • 2020
  • 이 연구의 목적은 최근 소개된 alkasite 수복재료의 압축강도와 미세경도를 글라스아이오노머 시멘트와 유동성 복합레진과 비교하여 alkasite 수복재의 물성을 예측하는 것이었다. 압축강도와 비커스 미세경도 측정을 위해 각 재료당 20개의 시편을 제작하였다. 만능시험기를 사용하여 초 당 1 mm 횡단 속도 하에서 압축강도를 측정하였으며, 미세경도는 비커스 미세경도 측정기를 사용하여 보압 시간(dwelling time) 10초 조건 하에서 500 g의 힘을 가해 시편 제작 1시간, 1일, 7일, 14일, 21일, 35일 후에 측정하였다. 연구결과 압축강도는 복합레진이 가장 높았으며 alkasite, 글라스아이오노머 시멘트 순이었다. 미세경도 측정 결과 복합레진은 연구기간동안 미세경도의 변화가 없었으며 시편제작 1시간 후, 1일차, 7일차 측정까지 가장 높은 미세경도를 보였다. 글라스아이오노머 시멘트의 경우 7일차까지 미세경도가 증가하여 복합레진과 차이가 없어진 반면, alkasite는 14일차까지 서서히 미세경도가 증가하다가 이후 다시 감소하는 양상이 관찰되었다.

열가소성 의치상 레진과 첨상용 레진의 접착 강도에 저온플라즈마가 미치는 효과 (Nonthermal plasma on the shear bond strength of relining resin to thermoplastic denture base resin)

  • ;;송소연;박진홍;이정열;신상완
    • 대한치과보철학회지
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    • 제56권3호
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    • pp.199-205
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    • 2018
  • 목적: 이 연구는 저온 플라즈마가 자가중합형 재이장용 레진과 주입형 열가소성 의치상 레진의 결합 강도에 미치는 영향을 다른 표면 처리 방법에서 평가하기 위함이다. 재료 및 방법: 네 가지 열가소성 의치상이 이 연구에서 사용되었다: Acrylic Resin (Acrytone), Polyester (Estheshot-Bright), Polyamide (Valplast), Polypropylene (Weldenz)에 다양한 표면처리를 시행하였다: 대조군, 저온플라즈마, Sandblasting, Sandblasting와 저온플라즈마. 표면 처리 후 모든 시편은 Tokuyama Rebase II를 이용하여 원형의 테플론 관에 접착되었다. 전단강도는 Universal testing machine을 통해 crosshead speed 1 mm/min으로 측정되었다. 통계 분석 방법으로는 이원분산분석을, 사후 검정 방법으로는 Tukey's test가 사용되었다. 결과: Acrytone이 다른 열가소성 의치상 레진 그룹에 비하여 통계적으로 유의한 수준에서 더 높은 전단강도를 보인 반면 Weldenz는 가장 낮은 값을 나타냈다. Sandblast와 저온플라즈마를 순차적으로 시행한 조건에서 모든 레진 그룹 중 통계적으로 유의한 수준에서 가장 높은 전단강도 값을 나타냈다. 결론: 열경화성 의치상 레진과 재이장용 레진 사이의 전단강도에 저온플라즈마는 제한된 효과를 나타내었으며, sandblasting 처리와 함께 처리되었을 때 두 재료간 전단강도는 향상되었다.

수산화칼슘 적용에 따른 상아질 접착제의 접착강도 변화에 관한 연구 (EFFECT OF CALCIUM HYDROXIDE ON BOND STRENGTH OF DENTIN BONDING SYSTEMS)

  • 박노훈;박상혁;최기운;박상진
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제32권3호
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    • pp.198-207
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    • 2007
  • 본 연구는 다양한 접착 과정과 기전을 지닌 4종의 상아질 접착제를 이용하여 수산화칼슘의 사용 여부 및 그 적용 기간이 접착강도에 미치는 영향을 측정 및 평가하고 주사전자현미경을 이용한 접착 계면의 관찰을 통해 복합레진 수복이나 레진 시멘트를 이용한 수복물 접착 시에 적절한 상아질 접착제의 선택과 사용방법을 알아보고자 시행하였다. 치수강에 근접한 상아질 표면을 노출시킨 후, $Ca(OH)_2$를 생리식염수와 혼합하여 실험군 치아 24개의 상아질 표면에 적용한 후, IRM (Intermediate Restorative Material, Dentsply Caulk, Milford, USA)으로 적용된 수산화칼슘 및 변연 부위의 상아질과 법랑질 모두를 밀폐하여 $36.5^{\circ}C$ 증류수에서 실험기간 (7일 및 30일) 동안 보관하였다. Scotchbond Multipurpose, Single Bond, SE Bond and Prompt L-Pop 등 4종의 상아질 접착제를 제조사의 지시에 따라 적용하고 복합 레진을 3회에 나누어 총 5 mm 높이로 적층한 뒤 각 층마다 20초씩 광조사를 시행하였다. Universal testing machine을 이용하여 1mm/min의 crosshead speed로 하중을 가하여 미세인장 접착 강도를 측정하고 파단면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 이상의 연구 결과에서 단기간 (7일 또는 30일간)의 수산화칼슘 적용은 상아질 접착제의 접착 과정의 차이에 따른 변화를 나타내지 않는 것으로 평가되었다.

시멘트 도포 방법에 따른 포스트의 push-out 접착 강도 비교 (Comparison of push-out bond strength of post according to cement application methods)

  • 김서령;염지완;박정길;허복;김현철
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제35권6호
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    • pp.479-485
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    • 2010
  • 연구목적: 이 연구의 목적은 레진 시멘트의 포스트 공간 내 적용 방법에 따른 포스트의 push-out접착 강도를 비교하는 것이었다. 연구 재료 및 방법: 30개의 발거된 하악소구치를 사용하여 시멘트의 적용 방법에 따라 세 그룹으로 나누었는데 lentulo-spiral을 이용하여 포스트 공간 내에 레진 시멘트를 적용하는 그룹 (group Lentulo), 직접 포스트 표면에 레진 시멘트를 도포하는 그룹 (group Direct), elongation tip을 이용하여 포스트 공간 내에 레진 시멘트를 적용하는 그룹 (group Elongation tip)으로 나누었다. 근관을 성형, 충전한 뒤 Rely-X post drill을 사용하여 포스트 공간을 형성하였고, Rely-X fiber post를 Rely-X Unicem 적용하여 광중합 하였다. 시편을 아크릴릭 레진에 포매 하고 저속 절단기로 치아 장축에 수직으로 절단하여, 하나의 치아에서 치관부, 중앙, 근단부의 세 개의 시편을 얻었다. 절단한 시편을 Universal Testing Machine으로 push-out 접착 강도를 측정하였다. 접착 실패가 일어난 시편을 수술용 현미경 하에서 관찰하여 그 실패 양상을 결정하였다. 결과: 치근의 위치에 따른 push-out 접착 강도는 유의한 차이를 보였으며, 전용의 elongation tip을 사용한 그룹이 가장 높은 push-out 접착 강도를 나타냈다. 결론: 레진 시멘트를 포스트에 직접 적용하거나 lentulo-spiral을 사용하는 기존의 방법에 비해 elongation tip을 사용하는 것이 self-adhesive 계면의 결함을 줄이고 근관치료한 치아의 수복 성공율을 높일 수 있을 것으로 생각된다.