• 제목/요약/키워드: Morphological and Mechanical Characteristics

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Unsaturated Polyester/Polyvinylacetate Semi-IPN의 경화반응속도에 따른 상분리현상 연구 (The Study on Phase Separation Development by Curing Reaction Rate for Unsaturated Polyester/Polyvinylacetate Semi-IPN)

  • 장원영;김무술;김진환;남재도
    • 폴리머
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    • 제25권1호
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    • pp.78-89
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    • 2001
  • 불포화폴리에스터/폴리비닐아세테이트 semi-IPN의 경화과정 중 경화속도와 상분리 확산속도의 상호관계 속에서 형성되는 상분리 모폴로지를 광산란 및 열분석 장치를 이용하여 연구하였다. 열경화성 고분자의 경화과정 중 열가소성 고분자의 확산에 기인한 물성의 변화를 측정하였고, 상분리를 수반하는 경화과정에서의 활성화에너지의 변화를 Flynn-Wall method를 이용하여 구하였다. 반응에 의하여 나타나는 상분리현상은 경화과정 중 다양한 상분리 거동을 나타내게 되는데, 폴리비닐아세테이트가 10 wt%일 경우에는 반응도중에 상분리가 일어나지 않고 냉각 후 상온에서 nucleation & growth 거동과 유사한 형태로 상분리가 발생하였고, 11.65 wt% 이상에서는 반응도중 spinodal decomposition으로 사료되는 상분리가 발생하였다. 또한 상분리현상이 경화속도에 영향을 미친 것을 활성화에너지의 변화거동으로부터 확인하였으며, 온도변화에 따라 총산란량을 측정하였고 이로부터 확산에 의한 상분리 속도 R(${\beta}_m$)를 비교하였다.

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Thermo-Sensitive Polyurethane Membrane with Controllable Water Vapor Permeation for Food Packaging

  • Zhou, Hu;Shit, Huanhuan;Fan, Haojun;Zhou, Jian;Yuan, Jixin
    • Macromolecular Research
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    • 제17권7호
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    • pp.528-532
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    • 2009
  • The size and shape of free volume (FV) holes available in membrane materials control the rate of gas diffusion and its permeability. Based on this principle, a segmented, thermo-sensitive polyurethane (TSPU) membrane with functional gate, i.e., the ability to sense and respond to external thermo-stimuli, was synthesized. This smart membrane exhibited close-open characteristics to the size of the FV hole and water vapor permeation and thus can be used as smart food packaging materials. Differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA), positron annihilation lifetimes (PAL) and water vapor permeability (WVP) were used to evaluate how the morphological structure of TSPU and the temperature influence the FV holes size. In DSC and DMA studies, TSPU with a crystalline transition reversible phase showed an obvious phase-separated structure and a phase transition temperature at $53^{\circ}C$ (defined as the switch temperature and used as a functional gate). Moreover, the switch temperature ($T_s$) and the thermal-sensitivity of TSPU remained available after two or three thermal cyclic processes. The PAL study indicated that the FV hole size of TSPU is closely related to the $T_s$. When the temperature varied cyclically from $T_s-10{\circ}C$ to $T_s+10^{\circ}C$, the average radius (R) of the FV holes of the TSPU membrane also shifted cyclically from 0.23 to 0.467 nm, exhibiting an "open-close" feature. As a result, the WVP of the TSPU membrane also shifted cyclically from 4.30 to $8.58\;kg/m^2{\cdot}d$, which produced an "increase-decrease" response to the thermo-stimuli. This phase transition accompanying significant changes in the FV hole size and WVP can be used to develop "smart materials" with functional gates and controllable water vapor permeation, which support the possible applications of TSPU for food packaging.

모핑 기법을 활용한 40대 남성 하반신 가상모델 생성에 관한 연구 (A Study of 3D Virtual Fitting Model of Men's Lower Bodies in Forties by Morphing Technique.)

  • 박선미;남윤자;최경미
    • 한국의류학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.463-474
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    • 2007
  • With rapid expansion in e-retailing of apparel business, personalized fitting model service shows the possibility as the differentiated marketing strategy in cyber shopping. According as necessity of personalized fitting model construction rises, it is tried personalized fitting model creation in several fields such as computer engineering, mechanical engineering, information engineering. But, because existent study was concentrated only on human body modeling, it does not reflect average morphological characteristics of human body properly. In this study, we wish to examine if morphing is fit for expressing characteristic of average human body shape and suggest desirable morphing. We used 3-D scan data of 254 Korean middle aged men collected by Size Korea 2004. The result of this study are as follows: Lower body types were categorized by height hip girth and lower drop(hip girth-navel girth) which were main factors of lower body shape. Then each factor was divided into 3 groups respectively, 30% in the middle, over 30%, under 30%. In 27 groups, the group which belonged to 30% in the middle of height, 30% in the middle of hip girth, 30% in the middle of lower drop was selected as a representative group. We tested geometrical figure by differ volume, tilt, position of point. And we created a representative type of men's lower bodies by morphing the representative group and analyzed it's horizontal, vertical sections. A representative type which was created by morphing reflected a real body and changed realistically at the part of hip, crotch, calf muscle and so on. A cross sections of a representative type were similar to average cross sections of the representative group in size and shape. So it was proved that morphing was successful.

Halogen Light Curing Unit과 Light Emitting Diodes Curing Unit을 이용하여 중합되어진 복합레진의 마멸 특성 비교 (Wear of Resin Composites Polymerized by Conventional Halogen Light Curing and Light Emitting Diodes Curing Units)

  • 이권용;김환;박성호;정일영;전승범
    • Tribology and Lubricants
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    • 제21권6호
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    • pp.268-271
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    • 2005
  • In this study, the wear characteristics of five different dental composite resins cured by conventional halogen light and LED light sources were investigated. Five different dental composite resins of Surefil, Z100, Dyract AP, Fuji II LC and Compoglass were worn against a zirconia ceramic ball using a pin-on-disk type wear tester with 15N contact force in a reciprocal sliding motion of sliding distance of 10mm/cycle at 1Hz under the room temperature dry condition. The wear variations of dental composite resins were linearly increased as the number of cycles increased. It was observed that the wear resistances of these specimens were in the order of Dyract AP > Surefil > Compoglass > Z100 > Fuji II LC. On the morphological observations by SEM, the large crack formation on the sliding track of Fuji II LC specimen was the greatest among all resin composites. Dyract AP showed less wear with few surface damage. There is no significant difference in wear performance between conventional halogen light curing and light emitting diodes curing sources. It indicates that a light emitting diodes (LED) source can replace a halogen light source as curing unit for composite resin restorations.

D.C. magnetron sputter를 이용한 Ag layer 건식 도금층의 특성 평가 국제 표준화에 대한 연구 (A Study on the standardize the characteristic evaluation of DC magnetron sputtered silver coatings for engineering purposes)

  • ;최진혁;임태관;정명준;이수완
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.249-249
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    • 2015
  • Silver films have been of considerable interest for years due to their better performance relative to other metal films for engineering applications. A series of multi-layer silver coatings with different thickness (i.e. 0.3 um to 1.5 um) were prepared on Aluminium substrate containing copper undercoat by direct current (DC) magnetron sputtering method. For the comparative purpose, similar thickness silver coatings were prepared by electrolytic deposition method. Microstructural, morphological, and mechanical characteristics of the silver coatings were evaluated by means of scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD), Surface roughness test, microhardness test and nano-scratch test. From the results, it has been elucidated that the silver films prepared by DC magnetron sputtering method has superior properties in comparison to the wet coating method. On the other hand, DC magnetron sputtering method is relatively easier, faster, eco-friendly and more productive than the electrolytic deposition method that uses several kinds of hazardous chemicals for bath formulation. Therefore, a New Work Item Proposal (NWIP) for the test methods standardization of DC magnetron sputtered silver coatings has recently been proposed via KATS, Korea and a NP ballot is being progressed within a technical committee "ISO/TC107-metallic and other inorganic coating".

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In-situ 중합을 통한 그래핀/수분산 폴리우레탄 나노 복합체 제조 (Preparation of Graphene/Waterborne Polyurethane Nanocomposite through in-situ Polymerization)

  • 차지정;임진형
    • 폴리머
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    • 제37권4호
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    • pp.507-512
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    • 2013
  • 수분산 폴리우레탄(waterborne polyurethane; WPU)의 물리화학적/전기적 특성을 개선하기 위하여 그래핀에 이소시아네이트기를 도입하고 in-situ 방법으로 폴리우레탄을 중합하여 그래핀/WPU 나노 복합체를 제조하였다. 본 연구의 접근 방법으로 그래핀을 2 wt%까지 그래핀/WPU 나노 복합체에 도입하면 기존 WPU에 비해 인장강도가 57%, 전기전도도는 약 $10^2$배 정도 향상되는 결과를 얻었다. 또한 단순 블렌드 방법으로 만든 그래핀/WPU 복합체와 비교하였을 때, in-situ 중합 방법으로 제조된 복합체가 상대적으로 우수한 기계적 물성과 전기 전도도를 가졌다. 이것은 전자현미경을 이용한 복합체 단면의 형태학적 분석으로부터 이소시아네이트기가 개질된 그래핀(iGO)이 in-situ 중합 방법에 기인한 WPU 매트릭스와의 공유결합과 수소결합을 통하여 균일하게 분산되었기 때문이다.

탄소섬유를 이용한 열가소성 복합재료 시트 제조 및 특성 (Fabrication and Characterization of the Carbon Fiber Composite Sheets)

  • 이윤선;송승아;김완진;김성수;정용식
    • Composites Research
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    • 제28권4호
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    • pp.168-175
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    • 2015
  • 탄소섬유 강화 복합재료는 높은 비강도 및 비강성을 가지기 때문에 자동차 산업, 선박, 우주 항공 산업과 같은 다양한 산업 분야에 적용되어 왔으며, 수요가 점차 증가하고 있다. 탄소섬유 강화 복합재료에는 기지재로 주로 에폭시(Epoxy)와 같이 점도가 낮고 젖음 특성이 우수하며 강도가 양호한 열경화성(Thermosetting) 수지가 사용된다. 열경화성 수지는 우수한 물리적 특성을 나타내지만 재사용이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 재사용이 가능한 탄소섬유 강화 열가소성 수지(Thermoplastic) 복합재료 개발 및 탄소섬유 재사용에 관한 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 열분해 방법을 사용하여 탄소섬유/에폭시 복합재료로부터 탄소섬유와 수지를 분리하여 탄소섬유를 재활용하였다. 에폭시의 분해도(Degree of decomposition)는 열중량분석기(TGA)와 시차 주사현미경(SEM)을 통해 확인하였다. 수지로부터 분리해낸 탄소섬유는 절단(Cutting)과 그라인딩(Grinding) 방법을 거쳐 탄소섬유 복합재료 시트(Sheet)를 제조하였다. 재활용 탄소 섬유로 제조된 탄소섬유 시트는 각각 다른 냉각조건에서 결정화 엔탈피(Crystallization enthalpy)와 기계적 특성, 표면과 단면의 형태를 분석하였다.

엔진마운트 브라켓용 PA66/GF 복합재료의 특성 평가 및 진동감쇠 성능 시뮬레이션에 대한 연구 (Research on Evaluation of Properties of PA6/PA66/GF Composite according to Injection Pressure and Simulation of Damping Performance)

  • 유성훈;윤현성;여동현;이준희;박종수;심지현
    • Composites Research
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    • 제37권2호
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    • pp.59-67
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    • 2024
  • 내열성 및 내충격성, 진동 감쇠 성능이 필수인 엔진마운트 브라켓(engine mount braket)에 적용하기 위한 PA소재 기반 복합재료 제조 방법에 대한 연구를 실시하였다. 복합재료의 기지재로 PA66 수지를 활용하였고, 강화재로 유리섬유를 활용하였다. 복합재료는 injection molding 방법으로 제조하였으며, 보강재인 유리섬유 함량에 따라 열적 특성과 기계적 특성, 형태학적 특성 분석을 진행하였다. 이때, 복합재료의 특성 평가 데이터베이스를 in-put 데이터로 활용하여 3D 모델을 생성하였다. 생성된 3D모델의 진동 감쇠 성능(vibration damping)을 out-put 데이터로 추출하였다. PA기반 복합재료의 특성평가 및 엔진브라켓 형태 3D모델의 진동 감쇠 성능에 대한 시뮬레이션을 진행하는 이유는 실제 자동차 부품을 제조하여 진동 감쇠 성능 시험을 진행하지 않아도 제품의 성능을 예측할 수 있기 때문에, 우수한 제품을 개발하기 위한 개발 비용이 감소할 수 있다. 실제로 시험을 진행하지 않고도 제품 성능을 예측할 수 있기 때문에, 제품 개발에 필요한 시간도 절감할 수 있을 것이라 예상된다. 진동 감쇠 성능 시뮬레이션 결과, 강화재의 질량분율이 높아질수록 진동감쇠 성능이 비례하여 증가하는 경향을 나타내지만, 어느 수준 이상에서는 더 이상 증가하지않고, 소폭 감소하는 결과를 나타내었다. 실제 실험값과 시뮬레이션 값과의 비교 결과, ±5% 이내의 근사치를 나타내었으며, 강화재의 질량분율이 60 wt.%일 때 결과값의 차이가 가장 크게 발생하였다.

기계적 표면 처리된 TITANIUM PLASMA SPRAYED IMPLANT에 대한 치은섬유아세포전개양상의 형태학적 관찰 (THE MORPHOLOGICAL OBSERVATION OF HUMAN GINGIVAL FIBROBLASTS ATTACHMENT AND SPREADING ON THE MECHANICAL TREATED TITANIUM PLASMA SPRAYED IMPLANT SURFACE)

  • 황연희;이재목;서조영
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제25권3호
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    • pp.741-755
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    • 1995
  • 구강내 매식된 임프란트가 과도한 교합력이나 염증등의 이유로 구강내로 노출되었을 때 세균독소에 이완된 면을 제거하고 평활한 면을 형성하여 주위의 연조직, 경조직에 적합한 상태로 만들어 건강한 상태로 구강내에 유지하기 위해서 임프란트 매식체 표면을 기계적인 표면처리방법으로 처치하여 이러한 방법이 임프란트 표면성분, 치은섬유아세포의 전개양상에 미치는 영향을 알아보고자 본 실험을 실행하였다. IMZ사에서 제작한 직경 10mm, 높이 2mm의 원판 타이타늄을 이용하여 피막되지 않은 타이타늄면과 TPS면을 대조군으로 하고 기계적인 표면처리방법인 low speed stone bur처치면을 실험군으로 설정한 후 EDX로 타이타늄 표면성분을 분석하였고 주사전자현미경으로 치은섬유아세포의 전개양상을 관찰하였다. EDX에 의한 타이타늄 표면성분분석 결과 모든 실험군에서 titanium peak, 소량의 aluminum이 나타났으며 그외의 성분은 나타나지 않았다. 치은섬유아세포의 전개양상에 대한 주사전자현미경 관찰결과 평활한 타이타늄면에서 접종 30분 후 세사상돌기와 박판엽상으로 확장된 세포가 많이 관찰되며 6시간 후 신장된 치은섬유아세포가 시편에 밀착된 양상을 보였고 24시간 후 치은섬유아세포는 시편의 모든 면을 피개하며 가공시의 평행한 선을 따라 방향성을 띄었다. TPS가 잔존한 stone처치군에서 세포 접종 30분 후 세사상돌기가 적게 관찰되어 평활한 타이타늄면에 비해 초기부착이 늦은 것을 알 수 있었고 6, 24시간후 치은섬유아세포는 거친면으로 인해 시편에 밀착되지 못한 양상을 보였으나 평활한 타이타늄면과 연결되며 시편의 모든면을 피개하였다. TPS군에서 치은섬유아세포는 세포 접종 30분후 세사상돌기를 거의 찾아 볼 수 없어 초기부착이 다른군에 비해 늦으며 세포배양 6, 24시간후에도 시편에 밀착되지 못하고 박판상돌기가 가늘고 길게 돌출되어 여러면에 부착된 양상을 보였으며 세포가 부착되지 않은 TPS면이 관찰되었다.

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기계적 합금화 방법에 의한 금속-카본계에서의 나노복합금속분말의 제조 (Preparation of Nanocomposite Metal Powders in Metal-Carbon System by Mechanical Alloying Process)

  • 김현승;이광민
    • 한국재료학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.328-336
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    • 1998
  • 본 연구에서는 기지금속과의 고상이나 액상의 고용한이 거의 없는 금속-카본(carbon)계에서 고에너지 볼밀공정을 이용하여 고체 윤활 청동베어링용 Cu-C-X계 나노복합금속분말을 제조하고자 하였다. Cu-10wt.%C-5wt.%AI과 Cu-10wt.%C-5wt.%Fe의 혼합분말을 이르곤 분위기의 attritor내에서 기계적 합금화한 후 Cu-C-X의 나노복합금속분말의 미세조직 특성을 조사하였다. AI, Fe를 첨가하였을 때 10시간 이상의 MA공정에서부터 약 $10\mu\textrm{m}$이하의 미세한 Cu-C-X나노복합금속분말을 얻을 수 있었으며, MA 시간에 따른 분말의 형상과 미세구조 변화는 금속-금속계의 MA 과정과 유사하게 진행되는 것을 알 수 있었다. Cu-C-X 나노복합금속분말의 X-선 회절시험 결과, MA 시간에 따라 Cu와 C분말의 회절피크의 폭은 넓어지고 회절강도는 감소하였으며, 특히 흑연피크의 MA시간에 따른 소멸은 흑연의 낮은 원자산란계수 때문에 의한 X-선 흡수 영향으로 고찰하였다. Williamson-Hall식으로 계산된 Cu-C-X 나노복합금속분말내의 Cu의 결정립은 15시간 이상의 MA공정에서부터 약 10nm이하의 크기를 가졌으며, TEM 분석결과로는 불규칙한 형상의 약 10-30nm 크기로 복합화된 Cu결정립을 확인할 수 있었다.

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