• Tribology and Lubricants
• /
• 제31권4호
• /
• pp.157-162
• /
• 2015

In this study, an ultrasonic nanocrystalline surface modification (UNSM) technique is applied to tungsten carbide-cobalt (WC-Co) to extend the service life of carbide parts used in press mold. The UNSM technique modifies the structure, reduces the surface roughness, increases the surface hardness, induces the compressive residual stress, and increases the wear resistance of materials by introducing severe plastic deformation. The surface roughness, hardness, and compressive residual stress of WC after UNSM treatment improve by about 42, 10, and 71%, respectively. A wear test under dry conditions is used to assess the effectiveness of the UNSM technique on the friction and wear behavior of WC. The UNSM technique is found to reduce the WC friction coefficient by approximately 21% and enhance the wear resistance by approximately 85%. The improved friction and wear behavior of WC may be mainly attributed to the increased hardness and compressive residual stress. Moreover, the WC specimen is treated by UNSM technique using three different WC, silicon nitride (Si₃N₄) and stainless steel (STS304) balls. The surface treated by WC balls shows the highest hardness when compared with treatment by stainless steel and silicon nitride balls. According to the obtained results, the UNSM technique is believed to increase the durability of the carbide component by improving the friction and wear behavior.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제15권6호
• /
• pp.96-104
• /
• 1997

The present study was aimed to correlate the microstructure and the hardness as well as the wear resistance of the metal-ceramic particulated composite layer on the pure Al plate. The composite layers were constructed by the addition of TiC particles on the surface of Al-Cu alloyed layers by PTA overlaying process. Initially, the Al-Cu alloyed layers were achieved by the deposition of Al-(25 ~ 48%) Cu alloys on the pure Al plate by TIG process. It was revealed that TiC particles were uniformly dispersed without any reaction with matrix in the composite layer. The volume fraction of TiC particles (TiC V F) increased from 12% to 55% with increasing the number of pass of composite layer. Hardnesses of (Al-48%Cu + TiC (3&4layers)) composite layer were Hv450 and Hv560, respectively, due to the increase of TiC V/F. Hardnesses of (Al-Cu + TiC) composite layers decreased gradually with insreasing temperature from 100$^{\circ}$C to 400$^{\circ}$C, and hardnesses at 400$^{\circ}$C were then reached to 1/5 - 1/10 of room temperature hardness depending on the construction of composite layers. The Specific wear of (Al + Tic) layer and Al-48%Cu alloyed layer decreased to 1/10 of the of pure Al, while the specific wear of (Al-48%Cu + TiC (4 layers)) composite layer exhibited 1/15 of that of steel such as SS400 and STS304.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.387-387
• /
• 2010

식품산업 및 가정의 주방에 이르기까지 다양한 분야에서 식품을 가공 조리하는 곳에는 보건 건강을 위하여 비닐장갑은 반드시 필요하다. 최근에는 다양한 소재를 이용하여 위생 비닐장갑을 개발을 하고 있으나 일회용성으로 저가의 물품으로 인식되어 생활에 중요성에 비해 개발이 미흡한 실정이다. 위생 비닐장갑은 다양한 산업에서 필수품으로 활용되고 있는 만큼 위생적이고 내구성이 높은 제품의 개발이 절실히 요구되는 실정이다. 이에 본 연구에서는 봉합면의 측면이 사용중 터지지 않도록 하기 위하여 봉합선의 폭을 기존의 0.1 mm 대신에 1 mm정도로 넓게 하는 기술과 무균성 위생 비닐장갑의 제조 공정 자동화에 주력함으로써, 고품위 무균성 위생비닐장갑을 열공정 안정화 자동화 공정으로 제작코자 하였다. 본 연구의 수행시 당면한 가장 큰 문제점은 봉합선의 폭이 넓어짐에 따라서 knife 형태를 갖는 가열된 금형의 칼날이 비닐과 접촉되어 실링을 하는 단계에서 금형에 비닐이 녹아서 붙어버리는 sticking 현상이 발생하였다. 이는 현장에서 심각한 문제로 더 이상 상용화가 불가능함을 의미한다. 이에 본 연구에서는 금형(die) 재료로 2가지의 서로 다른 소재를 선택해서 상온 상압플라즈마 처리를 함으로써 금형과 비닐사이에 발생하던 sticking 문제를 해결하고자 하였다. 금형으로 사용한 소재는 스테인리스(STS304)와 공구강(SCM)을 사용하였다. 두 시편에 대하여 상온상압 플라즈마 처리를 수행한 뒤 증류수와 Diiodomethane를 이용하여 접촉각과 표면에너지를 측정하였다. 상온 상압플라즈마 처리 시간은 0 ~ 9초로 하였다. 스테인리스의 경우 접촉각이 증류수를 이용하였을 때 $69.7^{\circ}$, $32.2^{\circ}$, $16.7^{\circ}$였으며 Diiodomethane을 이용하였을 때는 $37.3^{\circ}$, $17.6^{\circ}$, $10.6^{\circ}$였다. 표면에너지(surface energy)의 경우 48.13 mN/m, 72.06 mN/m, 78.66 mN/m로 플라즈마 처리시간이 길어질수록 표면 에너지 값이 증가하였다. 공구강의 경우는 증류수를 이용하였을 때 접촉각이 $70.2^{\circ}$, $36.8^{\circ}$, $28.9^{\circ}$였으며 Diiodomethane를 이용하였을 때는 $38.65^{\circ}$, $22.8^{\circ}$, $20.2^{\circ}$였다. 표면에너지의 경우 47.43 mN/m, 69 mN/m, 73.15 mN/m로 스테인리스와 같이 표면에너지 값이 커지는 것을 확인할 수 있었다. 학술대회에서는 금형의 표면에너지를 증기시키거나 감소시키는 방법에 대한 연구결과를 발표할 예정이다.

• 전기화학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.21-26
• /
• 2002

비정질 루테늄 산화물을 사용한 수퍼캐패시터를 개발하였다. 삼염화루테늄 수화물$(RuCl_3{\cdot}xH_2O)$로부터 제조한 비정질의 이산화루테늄 수화물$(RuO_2{\cdot}nH_2O)$을 사용하여 수퍼캐패시터 전극을 제조하였다. 집전체로는 티타늄 및 STS 304박막에 비해 보다 넓은 전위창을 가지는 탄탈륨 박막을 사용하였다. 제조한 전극과 4.8M 황산 전해액을 사용하여 수퍼캐패시터를 제조하였다. 전극의 비정전용량은 순환전위전류분석에서 미분 최대 값으로 산화 및 환원 과정 각각 710 및 $645\;F/g-RuO_2{\cdot}nH_2O$이었으며, 평균값은 $521\;F/g-RuO_2{\cdot}nH_2O$으로 나타났다. 수퍼캐패시터를 포화카로멜기준전극에 대하여 0.5 V로 protonation level을 조정하고, 충방전 시험한 바, $151\;F/g-RuO_2{\cdot}nH_2O$의 비정전용량을 나타내었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.661-669
• /
• 2000

본 연구는 6개 관종으로 구성된 모의순환관로시스템에서 정수의 부식성을 조절하여 관로내의 부식을 저감시킬 목적으로 pH 및 알칼리도 조절 수질제어시스템을 운전하여 관로의 금속용출 저감 및 부식성 지수의 변화를 파악하고, 수질제어에 따른 다른 수질인자들 즉, 미생물, 잔류염소농도, 그리고 소독부산물(THMs) 및 이온류 등의 농도 변화를 평가하고자 하였다. 실험결과, pH 및 알칼리도 조절을 통한 수질제어시스템은 부식성 지수의 변화와 함께 금속의 용출율이 감소하였으며, 소독부산물(THMs)의 형성 및 미생물의 재성장에도 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 나타나 수질제어에 따라 관 표면에 형성된 탄산칼슘 피막은 부식저감과 함께 관로내 수질의 안정화를 가져오는 것으로 판단된다. 따라서 pH 및 알칼리도 동시 조절을 통한 부식성 수질 제어시스템은 고형물의 침전 및 용출에 가장 큰 영향을 미치는 pH 및 TIC 등 수질인자들을 안정화시켜 전체적인 수돗물의 수질관리에 매우 효과적일 것으로 사료된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.127-133
• /
• 2020

고분자 재료인 접착제와 금속 피착재 사이의 정량적인 접착강도 측정은 중요하다. 고분자 재료인 접착제와 금속 피착재 사이의 접착강도 측정 시, 피착재의 종류와 두께 변화가 접착강도에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 금속 피착재의 종류로는 알루미늄과 스텐리스강 2종류가 선택되었으며, 접착강도의 측정에는 돌리테스트와 전단시험이 사용되었다. 인장응력 방식의 돌리테스트로 고분자 접착제와 금속 피착재 사이의 접착강도 측정 시, 금속 피착재의 두께 변화는 접착강도의 크기에 거의 영향을 미치지 않았으나, 피착재의 종류에 따라 접착강도는 다르게 나타났다. 반면, 전단시험으로 고분자 접착제와 금속 피착재 사이의 접착강도 측정 시, 금속 피착재의 상대적 두께 변화는 접착강도의 크기에 영향을 주었다. 이유는 전단시험 시 접착부의 모서리 부분에서 발생하는 피착재의 휘어짐 현상은 접착부에 추가적인 인장응력을 발생시켜 접착강도를 낮추는데 기여하기 때문이다. 이 연구의 결과, 돌리테스트는 피착재의 두께가 변해도 접착강도의 변화가 거의 없기 때문에 고분자 접착제와 금속 피착재의 정량적인 접착강도 측정 시 널리 사용될 것으로 예상된다.