In this study, an electrolyzing device for the production of metal powders was designed and fabricated. The production of copper powders was performed using a variety of current densities, anode-cathode distances and power removal times. The effect of these parameters on powder particle size and shape was determined. Particle size was measured using a laser diffraction unit while the powder shape was determined by SEM. Experimental results show that an increase in current density leads to a decrease in powder particle size. In addition particle shape changed from globular dendritic to acicular dendritic with increasing the current density. Distance between the cathode and anode also showed a similar influence on powder particle size and shape. An increase in time of powder removal led to an increase in powder particle size, as the shape changed from acicular dendritic to globular dendritic.
Factors influencing shear behavior of granular material include particle size, shape, distribution, relative density, particle crushing, etc. In this study, these factors are characterized by viewpoint of shear behavior using numerical analysis based on DEM. Geometrical particle shape is represented by a combination of small circular particles and influence of particle shape on crushing is studied through relative comparisons between clump (uncrushable) and cluster (crushable) models which are modeled using DEM. Also, particle shape is quantified by the dimensionless parameters such as circularity and convexity. The results indicate that particle shape indexes have a negative association with internal friction angle. Also, internal friction angle becomes reduced and failure envelop curve becomes nonlinear due to the particle crushing. It is also found that numerical results are quite good agreement with the experimental test conducted in this study.
The mechanical behavior of a granular material is governed by the applying effective stresses and its skeletal structure which is considered to be the packing of particles giving overall density and degree of anisotropic. Factors that affect soil packing are the particle size, size distribution and shape, and the arrangement of grain contact. Soil particle size and shape are the most important factor, but difficult to quantify. In this study, 2D Fourier analysis is applied to quantify the shape of granular particles. Jumunjin sand was used in the experiment and particle images are captured using an optical microscope. The results showed that three lower order Fourier descriptor are closely related with roundness, sphericity of the granular particle. Also statistical approach is used to determine roundness, form factor, elongation ratio, roughness of Jumunjin sand.
한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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pp.702-703
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2006
The particle size distribution and shape are among the important parameters for characterisation of quality of metal powders. Specific material properties such as ability to flow, reactivity as well as compressibility and its hardening potentials hence the most important characteristics of sintered metals - are determined by the size distribution and shape. The correct particle size distribution and particle shape information are the key to best product quality in atomisation processes of aluminium, milling of pure metals and other processes. This paper presents state-of-the-art technology for characterization of particle size distribution and shape.
Zener coefficient on cubic shaped particle was proposed. Most previous researches about Zener coefficient were developed on the assumption that the shape of particle is spherical. But, some particle has other shape, and modification of Zener coefficient needs with shape of particle. In this research, TiN particle that has a cubic shape was considered. A Zener coefficient of a cubic shape TiN was theoretically calculated with appropriate assumptions. And, using a semi-empirical method, Zener coefficient was also measured. Finally, the proposed Zener coefficient was proved by comparing with experimentally measured data.
In this study, we investigate the effects of elliptical shape of Asian dust particles on the estimation of aerosol optical depth by implementing T-matrix method into WRF/Chem Dust Model. The phase function calculated by assuming elliptical particle shape near $110{\sim}160^{\circ}$ of scattering angle showed about 20 times larger than that calculated by assuming spherical particle shape. Significant difference of extinction efficiency was found with an increase of size parameter and aspect ratio. From the simulations of two Asian dust events occurred on 1 April 2007 and 16 March 2010, we found that the difference of extinction efficiency between elliptical and spherical particle shape was about 5~8%. The aerosol optical depth calculated by assuming elliptical particle shape with 1.6, 1.4 and 1.2 of aspect ratio was about $4.0{\pm}0.5%$, $2.0{\pm}0.2%$, and $1.0{\pm}0.1%$ larger than those estimated by assuming spherical particle shape.
Recently, with the wide shortage of natural sand resources, it has been increasingly used the crushed sand. rushed sand is made by the process of crushing the rocks artificially, which has different particle properties compared with that of natural sand. Because such different panicle properties of crushed sand results in an undesirable effects of concrete. improvement technology for crushed sand particle properties like grain shape and fine particle needed during the manufacturing process. In this paper, improvement technology of grain shape and fine particle is reported. According to test results, adequate investment for manufacturing facilities like impact crusher and abrasion test machine is required to meet the advanced grain shape and grading of crushed sand. Based on the investigation of test result, mixing of natural land and crushed sand with given proportion can achieve the improvement of grain shape. For improving excessive fine panicle contents. current manufacturing system also can enhance the existing technology for fine particle without additional investment. It can be concluded that adequate investment and research can improve the quality of crushed sand.
조립재료의 입자 형상이 입자 파쇄 전개 및 전단 거동 특성에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 개별요소법(DEM, discrete element method)을 이용하여 직접전단시험을 수치해석적으로 모델링하였다. PFC(Particle Flow Code)내의 clump 모델 및 cluster 모델을 이용하여 6가지 형상의 입자를 생성하여 이를 원형입자의 직접 전단거동과 비교 분석함으로써 입자형상의 영향을 연구하였다. 연구결과, PFC에 의해 모델링된 직접 전단모델의 수치해석 결과는 실내 실험결과와 잘 일치하였으며, 따라서 본 연구 결과의 타당성을 입증하였다. 입자 형상 관점에서 모나고 거친 입자의 내부마찰각이 상대적으로 둥글고 매끄러운 입자에 비해 큰 값을 나타냈으며, 입자 파쇄 또한 많이 발생하는 것을 확인하였다. 이때 입자파쇄는 전단면근처에 집중되며 전단대를 형성하였다. 따라서 본 연구에서 제시한 수치해석 모델은 향후입자 파쇄를 포함한 조립재료의 전단강도 특성 연구에 다양하게 적용될 수 있다고 판단된다.
The morphological analysis of wear particle is a very effective means for machine condition monitoring and fault diagnosis. In order to describe morphology of various wear particle, the wear test was carried out under different experimental conditions. And fractal descriptors was applied to boundary and surface of wear particle with image processing system. These descriptors to analyze shape and surface wear particle are shape fractal dimension and surface fractal dimension. The shape fractal dimension can be derived from the boundary profile and surface fractal dimension can be determined by sum of intensity difference of surface pixel. The morphology of wear particles can be effectively obtained by two fractal dimensions.
본 논문에서는 체분석이 불가능한 일반토사 및 조립토 입자의 입도분포 특성을 디지털 이미지 처리기법을 적용하여 분석하는 방법을 제안하였다. 디지털 이미지 처리 기법은 골재의 표면거칠기 및 형상계수 등의 정량적인 분석에 적합한 것이다. 연구에 사용된 골재입자는 주문진 표준사, 해양골재 2종, 쇄석골재 2종 등이 이용되었다. 해변자갈 I, II의 형상계수는 $0.35{\sim}0.54$, 쇄석 I은 0.74의 범위로 박편 형태의 편평상으로 나타나는데 비해 주문진 표준사의 입자의 모양은 세장형으로 나타났다. 특히 해변자갈 II는 해변자갈 I과 달리 모든 시료보다 세장비가 작으므로 장축과 중축의 차이가 크고, 긴 입자의 형상특성을 보여주고 있다. 체가름 시험 및 실측을 통해 결정된 골재의 세장비 및 편평비와 디지털 이미지 처리 기법을 이용해 결정된 골재의 세장비 편평비는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 이는 실측시 발생할 수 있는 오차를 최소화할 수 있는 방법으로 골재의 입도곡선 작성등에 유용하게 이용할 수 있을 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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