Monoclinic zirconia and yttria were mixed with a stoichiometric composition of 3Y-TZP (3 mol% Yttria-stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystal). The specimen was sintered at 1350$\sim$1450$^{\circ}C$ and mechanical characterization and microstructure analysis were conducted. Microhardness and fracture toughness were shown as 1357.4 Hv and 8.56 MPa $m^{1/2}$. respectively. Without alumina, they were 1311 Hv and 10.02 MPa $m^{1/2}$ respectively. By mixing two different oxides, it was possible to obtain high values of microhardness and fracture toughness. It was possible that was turned out nano-scale particle using the co-milling of high mechanical energy.
The purpose of this study were to investigate the chemical composition, mean particle size, linear thermal expansion coefficient and metal-bonding strength of the regular opaque powder and core powder. In this study, 4 types of ceramic powders, namely Duceram Jacket Opaque powder, Duceram Opaque powder, Vita Hi-Ceram powder, Vita VMK Paint On-88 powder were used. Chemical composition was evaluated by EDS(Energy Dispersive X-ray Spectrophotometer, Oxford QX-2000, England), particle size was measured by MALVERN Instruments(MALVERN Instruments SB. OC., U.S.A.. ad linear thermal expansion coefficient was measured by dilatometer(Motoyama, Japan). Bond strength was measured by the Universal tsting machine(Istron Co., Ltd., U.S.A.). The Results were as follows : 1. Through recognition of the relative difference in chemical composition between the core powder and the regular opaque powder, the difference in the proportion of $Al_2O_3$ in each type of material is demonstrated ; Duceram Jaket Opaque powder : 30.16%, Duceram Opaque powder : 16.60%, Vita Hi-Ceram : 63.64%, Vita VMK Paint-On 88 : 16.16%. 2. There was no significant difference in the proportion of metal-bonding materials between the core powder and the regular opaque powder. 3. In the regular opaque powder, alkaline materials were incoporated in order to increase the coefficient of thermal expansion. 4. In the particle size analysis, there was no significant difference in mean particle size or in the particle size distribution between the core powder and the regular opaque powder. 5. In the thermal expansion test for temperature range of $25-600^{\circ}C$, the regular opaque powder had higher coefficient of thermal expansion than that of core powder. 6. In the 4 point flexural bending test, there was no statistically significant difference in the mean bond strength between the core powder and the opaque powder among the Duceram products.
Soils are natural granular materials whose mechanical properties differ according to the size and composition of the particles, so soils exhibit an obvious scale effect. Traditional soil mechanics is based on continuum mechanics, which can not reflect the impact of particle size on soil mechanics. On that basis, a matrix-reinforcing-particle cell model is established in which the reinforcing particles are larger-diameter sand particles and the matrix comprises smaller-diameter bentonite particles. Since these two types of particles deform differently under shear stress, a new shear-strength theory under direct shear that considers the stress concentration and bypass phenomena of the matrix is established. In order to verify the rationality of this theory, a series of direct shear tests with different reinforcing particle diameter and volume fraction ratio are carried out. Theoretical analysis and experimental results showed that the interaction among particles of differing size and composition is the basic reason for the size effect of soils. Furthermore, the stress concentration and bypass phenomena of the matrix enhance the shear strength of a soil, and the volume ratio of reinforcing particles has an obvious impact on the shear strength. In addition, the newly proposed shear-strength theory agrees well with experimental values.
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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제24권E1호
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pp.44-53
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2008
This study was undertaken to measure the properties of individual mineral particles in an artificially saturated atmosphere at a vertical extinct mine with 430 m height. By synchrotron radiation X-ray fluorescence (SR-XRF) microprobe analysis, it was possible to determine the elemental composition of residual insoluble particles on individual cloud droplet replicas formed on the Collodion film. The XRF visualized elemental maps enabled us not only to presume the chemical mixing state of particles retained in cloud droplet, but also to estimate their source. Details about the individual mineral particles captured by artificial cloud droplets should be helpful to understand about the removal characteristics of dust particles such as interaction with clouds. Nearly all individual particles captured in cloud droplets are strongly enriched in Fe. Mass of Fe is ranged between 41 fg and 360 fg with average 112 fg. There is a good agreement between single particle analysis by SR-XRF and bulk particle analysis by PIXE.
We performed the scientific analysis through composition analysis, micro-structure investigation, melting point and hardness test to the glass beads excavated at Naesanri in Gosung. Through this investigation, we could examine closely the characterization of raw materials and manufacture technique As a result of micro-structure investigation of glass beads, it appeared that the bubbles in glass beads have remained. Coloring agents of yellow glass bead was remained to the shape of inclusion. And on observing the transparent solid particle, we can know that these do not melt the raw materials because of low melting temperature of a crucible. The result of composition analysis of all glass beads using ICP, these were classified as $Na_2O_2$-$SiO_2$ type of glass. Also, these added to $AI_2O_3$ to improve the durability. The value of Vickers hardness of glass beads appeared the HV 490-530. The HV 1,440 of the transparent solid particle was much more than that of inner glass bead. This means that raw materials do not melt because of a low melting temperature of a crucible. The result of melting temperature analysis of glass beads using DSC/TGA, it was measured about $1,250^{\circ}C$.
Low-Z particle Electron Probe X-ray Microanalysis was applied to characterize MSW fly- and bottom -ash particle samples originated from two municipal incinerators (denoted as A and B) in Korea. According to their chemical composition, many distinctive particle types were identified. In A fly ash, the major chemical species are carbon-rich, aluminosilicates and many particles are composed of as a mixture of $ CaCO_3$ and other chemical species such as $CaSO_4$ or $CaCl_2$. For B fly ash, Fe, iron oxide, NaCl and NaCl-containing particles are the most abundant. In bottom ash, A and B were composed of similar chemical species such as carbon-rich, Fe, iron oxide, $CaCO_3$, and aluminosilicates. It was demonstrated that the single-particle characterization using this low-Z particle EPMA technique provided detailed information on various types of chemical species in the MSW ash samples. In addition, the technique has advantage over conventional analytical techniques in the point that both crystalline and glass-like ash particles can be analyzed at the same time.
Low-Z particle electron probe X-ray microanalysis (low-Z particle EPMA) was applied to characterize aerosol particles collected at Gosan in Jeju island during an IOP (intensive observation period) for an international ACE-Asia project in April, 2001. Various types of atmospheric particles such as organics, carbon-rich, aluminosilicates, silicon oxide, sodium nitrate, sodium chloride, and ammonium sulfate were observed. The reacted sea salt particles such as sodium nitrate were the most abundantly encountered, but original sea salt particles were rarely observed. Since the Low-Z particle EPMA can provide quantitative information on the chemical composition of aerosol particles, many different particle types on the basis of their chemical compositions were observed and identified. In this study, it is demonstrated that the Low-Z particle EPMA can provide detailed information on the chemical compositions for the aerosol particles collected for six consecutive days in April, 2001, at Gosan super-site.
The toughening mechanism and fracture behavior of rubber/polymer composites were investigated with respect to two factors; (1) the composition ratio of polymers(PPO and PS which have a different chain flexibility) and (ii) the rubber particle size in PPO/PS blend system Izod impact test and fractographic observation of the fracture surface using scanning electron microscope were conducted, Finite element analysis were carried out to gain understanding of plastic deformation(shear yielding and crazing) of these materials.
A single particle analytical technique, called low-Z electron probe X-ray microanalysis (low-Z EPMA) was applied to characterize atmospheric particles collected in Busan, Korea, over a daytime period in Dec. 2001. The ability to quantitatively analyze the low-Z elements, such as C, N, and 0, in microscopic volume enables the low-Z EPMA to specify the chemical composition of individual atmospheric particle. Various types of atmospheric particles such as organics, carbon-rich, aluminosilicates, silicon oxide, calcium carbonate, iron oxide, sodium chloride, sodium nitrate, ammonium sulfate, and titanium oxide were identified. In the sample collected in Busan, sodium nitrate particles produced as a result of the reaction between sea salt and nitrogen oxides in the atmosphere were most abundantly encountered both in the coarse and fine fractions. On the contrary, original sea salt particles were rarely observed. The fact that most of the carbonaceous particles were distributed in the fine fraction implies that their origin is anthropogenic.
This study investigated the effects of NPS(non point source) pollution reduction of sediment traps through field experiments. Various sizes of 4 sediment traps were applied in a upland field located in Gunwi and assessed the infiltration and storage effects as well as NPS pollution reduction effects of this technique. The characteristics of deposited soil in the sediment traps were also analyzed including distribution of particle size, soil texture, and chemical properties. The results showed that slightly different composition of soil particle size from each sediment trap with high proportion of 0.15mm and 0.25mm ranges of soil particle diameters, while the loamy sand is the main types of deposited soils in the sediment traps. Decreased NPS pollution were observed from the water quality analysis of the samples taken from the sediment traps. Further research need to be proceeded continuously to improve this technique in order to utilize on upland fields for management of agricultural NPS pollutions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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