SiC materials have been extensively studied for high temperature components in advanced energy system and advanced gas turbine. However, the brittle characteristics of SiC such as low fracture toughness and low strain-to fracture still impose a severe limitation on practical applications of SiC materials. For these reasons, $SiC_f/SiC$ composites can be considered as a promising for various structural materials, because of their good fracture toughness compared with monolithic SiC ceramics. But, high temperature and pressure lead to the degradation of the reinforcing fiber during the hot pressing. Therefore, reduction of sintering temperature and pressure is key requirements for the fabrication of $SiC_f/SiC$ composites by hot pressing method. In the present work, Monolithic LPS-SiC was fabricated by hot pressing method in Ar atmosphere at 1760 $^{\circ}C$, 1780 $^{\circ}C$, 1800 $^{\circ}C$ and 1820 $^{\circ}C$ under 20 MPa using $Al_2O_3-Y_2O_3$ system as sintering additives in order to low sintering temperature. The starting powder was high purity ${\beta}-SiC$ nano-powder with an average particle size of 30 nm. Monolithic LPS-SiC was evaluated in terms of sintering density, micro-structure, flexural strength, elastic modulus and so on. Sintered density, flexural strength and elastic modulus of fabricated LPS-SiC increased with increasing the sintering temperature. In the micro-structure of this specimen, it was found that grain of sintered body was grown from 30 nm to 200 nm.
동시진공증착한 Ag-Co합금박막의 두께에 따르는 미세구조 및 거대자기저항의 거동의 변화를 연구하였다. 증착된 상태에서 40 at.%Co 합금의 200nm두께에서 최대 24%의 자기저항을 얻었다. 합금박막의 두께가 감소함에 따라, 특히 50NM 이하에서 비저항이 급격하게 증가되었고, 비저항 차 및 자기저항은 감소하였다. 비저항의 증가는 주로 표면저항의 증가가 주도하였다. 고분해능 T뜨을 사용하여 두께 감소에 따르는 합금박막의 미세구조 변화를 분석한 결과, 첫째 aG 및 cO 입자의 크기가 감소하며, 둘째 Co 및 Ag간의 상호 고용도가 증가되며, 섯째 Co입자의 형성비의 변화가 확인되었다. 이러한 미세구조적 변화는 자성체 입자의 자기모멘트, 자기이방성 등의 가지 상태의 변화를 가져오게 되어 자기저항에 영향을 끼치는 것으로 분석된다. 따라서 50nm 이하에서 거대자기저항의 감소는 표면에서의 스핀전도에 의한 형상 뿐만 아니라 미세구조의 면화도 크게 기여하는 것으로 보인다.
압저항 효과(piezoresistive effect)는 가해진 외부 압력이나 힘에 의해 전기적 저항이 변하는 것을 말한다. 이러한 압저항 효과는 압력, 진동, 가속 등을 탐지하는 센서에 많이 이용되고 있다. 압저항 효과를 갖는 재료가 많지만 그 중에서도 특히, 전도성 충전제를 첨가한 고무 복합체는 충전제의 종류, 입자 크기, 입자 모양, 입자 종횡비(aspect ratio), 그리고 입자의 양 등을 조절하여 다양한 압력 범위에서의 압저항 효과를 발현할 수 있고, 고무를 기질로 사용함으로써 복합체에 탄성과 유연성을 줄 수 있기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 압저항 효과의 기본원리 및 다양한 고무 복합체의 압저항 효과에 대해 알아본다.
Precisely refined Mossbauer study and nano structure observation revealed that intergranular phase formed between a-Fe and Nd₂Fe14B phase in NdFeNbB alloys plays a significant role on the magnetic properties. The intergranular interaction was characterized in term of Henkel Plot (δM plot), and hyperfine field, quardrupole splitting and isomer shift were refined to predict the presence and role of the intergranular phase. By the addition of Nb into Nd8Fe86B6 composition, coercivity was found to increase by 25% due to the refinement of average grain size of both the soft and hard magnetic phases which was decreased from 50 nm of virgin Nd/sub 8/Fe/sub 86/B/sub 6/ to 25 nm in Nd8Fe 85Nb₁B6 alloys. The role of Nb addition was confirmed to stabilize the Nd₂Fe14B lattice preventing from thermal vibration of the corresponding sites substituted Fe by Nb atoms in all sites in the Nd₂Fe14B lattice. The enhanced coercivity was originated from the exchange hardening of soft and amorphous phases surrounding the hard magnetic Nd₂Fe14B crystal.
[ $WO_3$ ]powders were ball-milled with an alumina ball for 0-72 hours. $In_2O_3$ doped $WO_3$ was prepared by soaking ball-milled $WO_3$ in an $InCl_3$ solution. The mixed powder was annealed at $700^{\circ}C$ for 30 min in an air atmosphere. A paste for screen-printing the thick film was prepared by mixing the $WO_3$:In2O3 powders with ${\alpha}$-terpinol and glycerol. $In_2O_3$ doped $WO_3$ thick films were fabricated into a gas sensor by a screen-printing method on alumina substrates. The structural properties of the $WO_3$:$InO_3$ thick films were a monoclinic phase with a (002) dominant orientation. The particle size of the $WO_3$:$InO_3$ decreased with the ball-milling time. The sensing characteristics of the $In_2O_3$ doped $WO_3$ were investigated by measuring the electrical resistance of each sensor in the test-box. The highest sensitivity to 5 ppm $CH_4$ gas and 5 ppm $CH_3CH_2CH_3$ gas was observed in the ball-milled $WO_3$:$InO_3$ gas sensors at 48 hours. The response time of $WO_3$:$In_2O_3$ gas sensors was 7 seconds and recovery time was 9 seconds for the methane gas.
의료용 금속 임플란트는 우수한 기계적 강도를 바탕으로 결손된 신체 부위의 보강, 대치, 회복을 위해 임상적으로 사용되고 있지만, 낮은 생체적합성 및 독성 때문에 염증 및 후기 혈전증, 재협착의 문제점을 가지고 있다. 이런 단점을 보안하기 위한 다양한 표면처리 기술 중, 본 연구에서는 금속표면에 생분해성 고분자인 poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA)를 이용하여 전기분사 코팅(electrospray coating) 기술을 검토하였다. 전기분사와 용액 인자들의 기초적인 조사를 바탕으로, 코팅 필름의 표면형상은 방울이 날아가는 거리, 용매의 비등점, 방울의 크기에 밀접한 관련이 있다. 고분자 필름의 두께는 분사량에 선형적으로 비례를 하였다. 이 결과는 전기분사된 고분자 방울이 계속적으로 고분자 필름 위에 적층되는 것을 보여준다. 따라서, 전기분사 코팅기술은 스텐트와 같은 의료용 금속 임플란트에 있어서 표면 형상 조절, 나노/마이크로 두께의 단/다중층의 고분자 필름을 제조하는데 적용될 수 있다.
접착테이프 형태의 액체누설 감지 필름 센서와 이를 이용하고 경보 장치를 포함한 감지 시스템을 개발하였다. 액체누설 감지 필름형 테이프 센서는 베이스 필름층, 전도성 라인층, 보호 필름층으로 구성되며, 테이프의 두께 $300{\sim}500{\mu}m$, 폭 3.55 cm, 그리고 단위 테이프의 길이는 200 m이다. 전도성 라인층의 필름에는 3개의 전도선과 1개의 저항선이 있다. 이들은 도전성 은나노 잉크를 전자인쇄방식으로 설치한다. 이들 저항선과 전도선 사이에 액체가 누설되어 전기적으로 상호 통전되면, 두 선사이의 저항변화를 전압의 변화로 계측하여 누설 위치를 감지한다. 물을 포함한 전도성 액체에 대한 누설 위치 감지에서 길이 200 m에서 오차 범위는 ${\pm}1m$ 이내이다.
미세입자가 미치는 부정적인 영향으로 인해 관심이 증가하여 공기 중 미세입자를 제거할 수 있는 멤브레인 필터의 성능향상을 위해 다양한 방법을 도입하여 왔다. 필터 섬유 제조 기술 중 전기 방사 기술이 최근에 가장 주목을 받고 있으며, 수 백 nm에서 수 십 ${\mu}m$ 까지의 균일한 직경의 섬유를 제조 할 수 있는 장점을 가진다. 전기 방사 기술로 생성한 섬유는 초극세 섬유로서 섬유의 생성과 동시에 3차원의 네트워크로 적층된 형태의 다공성 웹은 초박막, 초경량이며 기존 섬유에 비해 부피 대비 표면적비가 높고, 높은 기공도를 가지는 멤브레인을 제조 할 수 있으므로, 전기 방사 멤브레인의 여과 필터 성능이 크게 향상 될 것으로 예상이 된다. 본 연구에서는 polystyrene, cellulose acetate 멤브레인 필터를 이용하여 섬유 두께, 탄소나노튜브의 조성비에 따른 필터로서의 여과성능을 살펴보았으며, 필터소재의 성능 비교실험 결과 적정량의 CNT 소재의 첨가로 인해 필터의 여과 성능이 향상되는 것을 알 수 있다.
Yoon, Hee Soo;Kim, Jun Hyung;Kim, Hyun Jong;Lee, Ho Nyun;Lee, Hee Chul
한국세라믹학회지
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제54권3호
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pp.243-248
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2017
Pd-doped $SnO_2$ thick film with a pure tetragonal phase was prepared on patterned Pt electrodes by an ink dropping method. Nanostructured $SnO_2$ powder with a diameter of 10 nm was obtained by a modified hydrazine method. Then the ink solution was fabricated by mixing water, glycerol, bicine and the Pd-doped $SnO_2$ powder. When the Pd doping concentration was increased, the grain size of the Pd-doped $SnO_2$ thick film became smaller. However, an agglomerated and extruded surface morphology was observed for the films with Pd addition over 4 wt%. The orthorhombic phase disappeared even at a low Pd doping concentration and a PdO peak was obtained for a high Pd doping concentration. The crack-free Pd-doped $SnO_2$ thick films were able to successfully fill the $30{\mu}m$ gap of the patterned Pt electrodes by the optimized ink dropping method. The prepared 3 wt% Pd-doped $SnO_2$ thick films showed monoxide gas responses ($R_{air}/R_{CO}$) of 4.0 and 35.6 for 100 and 5000 ppm, respectively.
This disquisition proposes a nonlocal strain gradient beam theory for thermo-mechanical dynamic characteristics of embedded smart shear deformable curved piezoelectric nanobeams made of porous electro-elastic functionally graded materials by using an analytical method. Electro-elastic properties of embedded curved porous FG nanobeam are assumed to be temperature-dependent and vary through the thickness direction of beam according to the power-law which is modified to approximate material properties for even distributions of porosities. It is perceived that during manufacturing of functionally graded materials (FGMs) porosities and micro-voids can be occurred inside the material. Since variation of pores along the thickness direction influences the mechanical and physical properties, so in this study thermo-mechanical vibration analysis of curve FG piezoelectric nanobeam by considering the effect of these imperfections is performed. Nonlocal strain gradient elasticity theory is utilized to consider the size effects in which the stress for not only the nonlocal stress field but also the strain gradients stress field. The governing equations and related boundary condition of embedded smart curved porous FG nanobeam subjected to thermal and electric field are derived via the energy method based on Timoshenko beam theory. An analytical Navier solution procedure is utilized to achieve the natural frequencies of porous FG curved piezoelectric nanobeam resting on Winkler and Pasternak foundation. The results for simpler states are confirmed with known data in the literature. The effects of various parameters such as nonlocality parameter, electric voltage, coefficient of porosity, elastic foundation parameters, thermal effect, gradient index, strain gradient, elastic opening angle and slenderness ratio on the natural frequency of embedded curved FG porous piezoelectric nanobeam are successfully discussed. It is concluded that these parameters play important roles on the dynamic behavior of porous FG curved nanobeam. Presented numerical results can serve as benchmarks for future analyses of curve FG nanobeam with porosity phases.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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