Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.25
no.7
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pp.1064-1072
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2001
It is very important to evaluate material degradation like temper and carbide embrittlements to secure the reliable and efficient operational conditions and to prevent brittle failure in service. The extent of material deterioration can be accurately evaluated by mechanical test such as impact test or creep test. But it is almost impossible to sample a large specimen from in-service plants. Thus, the material degradation evaluation by a non-destructive method is earnestly required. Recently the non-destructive test technique which uses the grain boundary etching characteristics owing to the variation of material structures has been proposed. However the program for material degradation evaluation using the grain boundary etching method(GEM) in Windows 98 domain doesnt be developed now. The aims of this paper are to develop the program and to complete the new master curve equations for the evaluation of material degradation on in-serviced high temperature components.
In the orthopedic field which firstly used zirconia as artificial joints, researchers had studied the reasons for collapsing zirconia used as restorative material by accumulated inner cracks in several years and they found out Low Temperature Degradation is one of the reasons. In the dentistry field, it has not been too long since they used zirconia as the cores of all-ceramic restoration; however, the study is needed as prophylactic measure against Low Temperature Degradation which can be caused by saliva wetting the mouth all the time and frictional forces such as bite pressure and masticatory pressure. Artificial aging by autoclaving is used because there are difficulties of testing in the patient's mouth. To study the changes in the material properties, the flexural strength of dental zirconia ceramic is measured before and after the test. The following are the result of the test. 1) The zirconia blocks in the autoclaves at $130^{\circ}C$ and $200^{\circ}C$ are phase-shifted tetragonal to monoclinic by Low Temperature Degradation. 2)The non-autoclaved specimens have the average fractural strength of 1346.4MPa, the specimens autoclaved at $130^{\circ}C$ have 1226.4Mpa and the specimens autoclaved at $200^{\circ}C$ have 1024.1MPa. The tests show that as the temperature increases, the flexural strength tend to decrease and the differences are noticeable(p<0.001). 3)Through the Duncan's post-hoc test, the differences in flexural strength of the 3 groups were listed in order of strength like normal temperature>at $130^{\circ}C$ autoclave low temperature degradation> at $200^{\circ}C$ autoclave low temperature degradation.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.25
no.2
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pp.257-265
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2017
In this work, the effect of field-degradation of automotive polymeric interior parts on the squeak characteristics was studied for a number of used vehicles with various mileages and years of service. The purpose of this study was to characterize the squeak noise related with long-term degradation in service life. The characteristics of field-degraded polymeric samples are analyzed using Fourier transform infrared(FT-IR) spectroscopy and scanning electron microscopy(SEM). Complicated carbonyl spectra from FT-IR were deconvoluted into various carbonyls to trace field-degradation phenomenon. In addition, various mechanical tests, i.e. tensile test, hardness test as well as coefficient of friction test, were performed to analyze the variation in mechanical properties due to field-degradation. Squeak noise was measured and analyzed by frequency analysis. It was shown that the changes in the chemical structures of polymer due to field-degradation influenced the variation in mechanical properties, and squeak noise may worsen by increasing the squeak noise level in the wide frequency range. The results indicated that customer complaints regarding the squeak noise coming from used vehicles might be one of the important reliability issues because the increase in sound pressure level especially in the high frequency range could annoy drivers and passengers.
In this study, Mitigation of Potential-induced degradation (PID) for PERC solar cells using SiO2 Structure of ARC layer. The conventional PID test was conducted with a cell-level test based on the IEC-62804 test standard, but a copper PID test device was manufactured to increase the PID detection rate. The accelerated aging test was conducted by maintaining 96 hours with a potential difference of 1000 V at a temperature of 60℃. As a result, the PERC solar cell of SiO2-Free ARC structure decreased 22.11% compared to the initial efficiency, and the PERC solar cell of the Upper-SiO2 ARC structure decreased 30.78% of the initial efficiency and the PID reliability was not good. However, the PERC solar cell with the lower-SiO2 ARC structure reduced only 2.44%, effectively mitigating the degradation of PID. Na+ ions in the cover glass generate PID on the surface of the PERC solar cell. In order to prevent PID, the structure of SiNx and SiO2 thin films of the ARC layer is important. SiO2 thin film must be deposited on bottom of ARC layer and the surface of the PERC solar cell N-type emitter to prevent surface recombination and stacking fault defects of the PERC solar cell and mitigated PID degradation.
In this paper, oil-paper samples composed of transformer windings were used to investigate the insulation degradation process subjected to partial discharge (PD), with artificial defects inside to simulate the PD induced insulation degradation. To determine appropriate test voltages, the breakdown time obtained through a group of accelerated electrical degradation tests under high voltages was firstly fitted by two-parameter Weibull model to acquire the average breakdown time, which was then applied to establish the inverse power law life model to choose advisable test voltages. During the electrical degradation process, PD signals were synchronously detected by an ultra-high frequency (UHF) sensor from inception to breakdown. For PD analysis, the whole degradation process was divided into ten stages, and chaos theory was introduced to analyze the variation of three chaotic parameters with the development of electrical degradation, namely the largest Lyapunov exponent, correlation dimension and Komogorov entropy of PD amplitude time series. It is shown that deterministic chaos of PD is confirmed during the oil-paper degradation process, and the obtained results provide a new effective tool for the diagnosis of degradation of oil-paper insulation subjected to PD.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.17
no.2
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pp.300-312
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1993
The material deterioration of service-exposed boiler tube steels in fossil power plant was evaluated by using the electrochemical technique namely, modified electrochemical potentiokinetic reactivation(EPR). It was focused that the passivation of Mo$_{6}$C carbide which governs the mechanical properties of Mo alloyed steels did not occur even in the passivity region of steel in sodium molybdate solution and the reactivation peak current (Ip) observed as the result of non-passivation indicating the precipitation of Mo$_{6}$C carbides. To obtain the optimal test conditions for the field test by using the specially designed electrochemical cell, the effects of scan rate, the surface roughness and the pH of electrolyte on Ip value were also investigated. Furthermore, the change of mechanical properties occurred during the long time exposure at high temperature was evlauated quantitatively by small punch(SP) tests and micro hardness test taking account of the metallurgical changes. It is known that reactivation peak current (Ip) has a good relationship with Larson-Miller Parameter(LMP) which represents the information about material deterioration occurred at high temperature environment. In addition it was possible to estimate the ductile-brittle transition temperature (DBTT) by means of the SP test. The Sp test could be, therefore, suggested as a reliable test method for evaluating the material degradation of boiler tube steels. From the good correaltion between the SP DBTT and Ip values shown in this study, it was knows that the change of mechanical properties could be evaluated non-destructively by measurring only Ip values.ues.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.22
no.2
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pp.311-320
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1998
The cryogenic fracture behaviors of austenitic stainless steel HN2 developed for nuclear fusion reactor were evaluated quantitatively by using the small punch(SP) test. The electrochemical polarization test was applied to study thermal aging degradation of HN2 steel. The X-ray diffraction(XRD) analysis was conducted to detect carbides and nitrides precipitated on the grain boundary of the heat treated HN2 steel. The mechanical properties of the HN2 steel significantly decreased with increasing time and temperature of heat treatment or with decreasing testing temperature. The integrated charge(Q) obtained from electrochemical polarization test showed a good correlation with the SP energy(ESP) obtained by means of SP tests. From the results observed in the x-ray diffraction and anodic polarization curve, it was known that the material the grain boundary. Combining SP test and electrochemical polarization test, it could be useful tools to non-destructively evaluate the cryogenic fracture behaviors and the aging degradation for cryogenic structural material.
So, Soon-Jin;Kim, Young-Jin;Park, Young-Soon;Park, Choon-Bae
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2000.04b
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pp.64-67
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2000
Element distribution analysis and degradation characteristics of the ZnO varistors fabricated at the ambient sintering-process is investigated in this study. ZnO varistors made of Matsuoka's composition were fabricated by standard ceramic techniques. The ambient sintering-process is performed at the special electrical-furnace which is equipped with the vacuum system. The Gases of injection at sintering- process were oxygen, air, nitrogen and argon respectively. Element and quantitative analysis in the microstructure of ZnO varistors made use of EPMA equipment. Degradation characteristics were showed by DC degradation tests at $115{\pm}2\;^{\circ}C$ for period up to 13 h. From above analysis, it is found that at the DC degradation test the ZnO varistor sintered in oxygen atmosphere showed the excellent prop properties among them and these results could be explain by element and quantitative analysis in ZnO microstructure.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2006.11a
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pp.203-204
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2006
Nano-Varistors fabricated with ZnO 30nm and 80nm powders were studied about the electrical characteristics with AC accelerated degradation in this paper Especially, ZnO nano-powder varistors were sintered m air at $1050^{\circ}C$ and analyzed the phenomenons of before and after AC degradation test. The stress conditions of AC degradation test were $1.0V_{1mA}$$115{\pm}2^{\circ}C$ for 24h. 80nm-varistor was exhibited better performance than 30nm-varistor m the electrical stabilities. And then 80nm-varistor resulted m the degradation characteristics that the variation rate of operating voltage, nonlinear coefficient and leakage current was -0 3%, -0 4% and -3 3%, respectively.
Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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v.19
no.3
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pp.311-318
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2016
This paper shows storage life estimation of next IR(infrared) flare material through accelerated degradation tests. Three temperature conditions for the accelerated degradation tests are 55, 65 and $75^{\circ}C$. Six performances of IR flare material are burning time, IR peak/continuous Intensity, total energy of near/mid-IR and color ratio, and they were measured after the tests. Storage life of the IR flare material was estimated through both analyzing the degradation data of those performances and applying distribution-based degradation models to the data. Over 30 years of storage life at $20^{\circ}C$ is estimated in terms of IR peak intensity with reliability 0.99 and confidence level 99 %. Additionally, 10 years of storage period at $21^{\circ}C$ would be equivalent to 68 days of accelerated test at $65^{\circ}C$ from the activation energy in Arrhenius model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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