• 한국해양공학회지
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• 제23권5호
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• pp.32-38
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• 2009

Silicon nitride samples with aligned whisker seeds were prepared with different amounts of yttria and alumina as the sintering additives. Their sintering behaviors and the microstructural developments between $1850^{\circ}C$ and $2050^{\circ}C$ were examined. The sample with larger amount of the sintering additives showed faster densification and grain growth. Even though addition of the aligned whisker seeds slightly retarded densification of silicon nitride, it improved the flexural strength and the fracture toughness. Both the flexural strength and the fracture toughness of silicon nitride with the aligned whisker seeds were increased as the amount of the sintering additives was increased.

• 한국도로학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.21-29
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• 2012

PURPOSES: This study is to investigate the mechanical performance of the fiber reinforced lean concrete with respect to different types of fibers. METHODS: Increased vehicle weight and other causes from the exposed conditions have accelerated the deteriorations of road pavement. A new multi-functional composite pavement system is being developed recently in order to extend service life and upgrade the pavement. A variety of tests were conducted before and after hardening of the concrete. RESULTS: From the test results, it was found that the use of different types of fibers did not affect the compressive strength development. This might be due to the inherent property of the lean concrete. When steel fibers were used relatively greater flexural strength and flexural fracture toughness were developed. Also addition of fly ash by replacing a part of Portland cement the fracture toughness was slightly increased. CONCLUSIONS: It has been known that the addition of fibers and use of mineral admixture can be positively considered in the development of multi-functional composite pavement system as its required mechanical performance is obtained.

• 한국세라믹학회지
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• 제25권6호
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• pp.704-712
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• 1988

In order to investigate the effect of the second phase on Al2O3 matrix, SiC whisker was dispersed in Al2O3 matrix as a second phase over the content range of 5vol% to 20vol%. To this mixture, Y2O3 or TiO2 powder was added as a sintering additive before isostatically pressing and pressureless sintering at 1800-190$0^{\circ}C$ for 90min in N2 atmosphere. With increasing SiC whisker content, relative densities of composites were decreased and the grain growth of Al2O3 was restricted. When Y2O3 was added as a sintering aid the sintering temperature was 180$0^{\circ}C$, the maximum values of flexural strength, hardness and fracture toughness were 537MPa, 12.1GPa, 3.7MPa.m1/2, respectively. However, when the sintering temperature was elevated to 190$0^{\circ}C$, maximum values of flexural strength, hardness and fracture toughness were 453MPa, 17.5GPa, 4.9MPa.m1/2, respectively. Improved mechanical properties are assumed to be attributed to the crack deflection by the second phase SiC whisker and whisker pullout mechanism.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제65권2호
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• pp.163-171
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• 2018

Plain concrete is a brittle material with a very low tensile strength compared to compressive strength and critical tensile strain. This study analyzed the dynamic characteristics of high-performance fiber-reinforced cementitious composites based on slurry-infiltrated fiber concrete (SIFCON-based HPFRCC), which maximizes the steel-fiber volume fraction and uses high-strength mortar to increase resistance to loads, such as explosion and impact, with a very short acting time. For major experimental variables, three levels of fiber aspect ratio and five levels of fiber volume fraction between 6.0% and 8.0% were considered, and the flexural strength and toughness characteristics were analyzed according to these variables. Furthermore, three levels of the aspect ratio of used steel fibers were considered. The highest flexural strength of 65.0 MPa was shown at the fiber aspect ratio of 80 and the fiber volume fraction of 7.0%, and the flexural strength and toughness increased proportionally to the fiber volume fraction. The test results according to fiber aspect ratio and fiber volume fraction revealed that after the initial crack, the load of the SIFCON-based HPFRCC continuously increased because of the high fiber volume fraction. In addition, sufficient residual strength was achieved after the maximum strength; this achievement will bring about positive effects on the brittle fracture of structures when an unexpected load, such as explosion or impact, is applied.

• 콘크리트학회지
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• 제6권5호
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• pp.158-170
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• 1994

본 연구는 산업부산물의 플라이애쉬 및 실리카흄을 이용한 고성능$\cdot$고품질의 건재의 제조 및 응용을 위하여 보강재로서 PAN계 및 Pitch계 탄소섬유를 사용하여 건재용 탄소섬유보강 실리카흄$\cdot$시멘트 복합체 및 플라이애쉬$\cdot$시멘트 복합체를 제조하여 배합조건별 동복합체의 물리적 역학적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 시험결과, 탄소섬유보강 실리카흄$\cdot$시멘트 복합체의 휨강도, 휨인성 및 휨변형 특성은 탄소섬유 혼입율증대에 수반하여 현저히 증가하는 경향을 나타내었고, 또 이들 값은 PAN계 CF를 사용한 경유가 Pitch계 CH를 사용한 경우에 비하여 높게 나타났다. 한편, 플라이애쉬$\cdot$시멘트 복합체는 플라이애쉬 대체율의 증가에 따라 물(플라이애쉬+시멘트)비는 증가하였으나, 압축$\cdot$휨강도 및 겉보기 비중은 저하하였으며 촉진양생은 경우가 습윤양생한 경우에 비하여 우수한 압축강도 및 휨강도를 나타내었다. 또한, 기존ALC의 대체를 위한 경량 플라이애쉬\ulcorner시멘트 복합체를 개발하였고, 그 최적배합조건을 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.643-649
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• 2003

본 연구의 목적은 부착실험 및 휨실험을 실시하여 구조용 합성섬유의 단면적 및 표면형상의 변화에 따른 부착성능과 휨성능을 평가하는 것이다. 6가지 다른 형상의 구조용 합성섬유를 조사하였고 부착 및 휨실험을 수행하였다. 6가지 형상의 구조용 합성섬유를 조사하였고 휨시험과 부착시험을 실시하였다. 실험변수는 3가지 종류의 형상과 2가지 종류의 단면적 변화로 하였다. 실험결과 구조용 합성섬유의 단면적이 동일할 때 주기 및 높이가 증가할수록 부착하중 및 인발 파괴 에너지는 감소하고 휨강도는 증가하였다. 또한 주기 및 높이가 일정할 섬유의 단면적이 증가할수록 인발하중과 인발 파괴 에너지는 증가하였고 휨강도는 감소하였다. 실험결과를 기본으로하여 콘크리트의 구조성능은 섬유의 부착성능 뿐만 아니라 콘크리트에 혼입되어 있는 섬유의 수, 인장하중에 저항할 수 있는 섬유의 재료특성 등에 복합적으로 영향을 받는 다는 것을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권11호
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• pp.877-887
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• 1992

Tetragonal zirconia powder with 3 mol% Y2O3 mas mixed with up to 30 vol% of ${\beta}$-SiC powders, and the mixtures were hot-pressed at 1500$^{\circ}C$ for 60 min under a pressure of 30 MPa in Ar atmosphere. Flexural strength and fracture toughness were measured at room-and high-temperature (1000$^{\circ}C$). Evolution of microstructure was also conducted to investigate the effects of SiC addition on the properties of 3Y-TZP ceramics. Average grain size of the composites was about 0.5 $\mu\textrm{m}$, and decreased with SiC addition. Both room- and high-temperature mechanical properties of the composites were improved with SiC content. Particularly, high-temperature strength and fracture toughness of 3Y-TZP/30v/o SiC composite were twice as high as those of 3Y-TZP. The hardness of the composites also increased with SiC content and reached maximum value at 3Y-TZP/30v/o SiC composite.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.75-79
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• 1995

The results of an experimental study on the manufacture and the mechanical properties of fiber reinforced calcium silicates-cement composites utilizing by products (fly ash or cement sludge) for construction materials are presented in this paper. As the test results show, compressive, tensile, and flexural strength, fracture toughness of fiber reinforced calcium silicates-cement composites were improved by increasing the fly ash and fiber contents, but were decreased by increasing cement sludge contents. Somehat, especially increasing fiber contents the fracture toughness of the composites were remarkably increased. Also, the mechanical properties of the composites reinforcing alkali-resistance GF were higher than those of the composites reinforcing Samoa Pulp.

• 한국세라믹학회지
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• 제32권8호
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• pp.865-872
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• 1995

Ultra-fine $\beta$-SiC powders were fabricated by self-propagating high temperature synthesis process (SHS) using microwave oven. The flexural strength, fracture toughness, and hardness of hot pressed sample at 200$0^{\circ}C$ for 60 min using synthesized SiC powders, which had 2 wt% of Al2O3 and 2.5 wt% of B4C content, showed 438 MPa, 4.15MPa.m1/2 and 28 GPa, respectively. The highest strength, fracture toughness, and hardness of composites containing 4wt% of Al2O3, which had highest relative density of 99.9%, showed 458 MPa, 4.6MPa.m1/2 and 36.2 GPa, respectively.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.191-198
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• 2009

연구목적: 본 연구는 높은 심미성을 나타내지만 낮은 파절 강도로 인하여 구치부에서의 사용이 제한되고 있는 전부도재 고정성 국소의치의 파절강도를 증가시키기 위한 방법으로, 취성 재료인 도재에 인장강도가 높은 금속선을 삽입하고 물리적, 기계적 성질을 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: lithium disilicate(ingot No.200 : IPS Empress 2, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein)와 0.41 mm 직경의 Ni-Cr 금속선(Alfa Aesar, Johnson Matthey Company, USA)을 사용하여, 금속선의 수와 배열을 달리한 4개의 실험군 시편을 제작하였다. 모든 시편은 폭 4 mm, 두께 2 mm, 길이 15 mm의 직육면체로 제작하였다. 실험군 1, 2, 3은 각각 한 가닥, 두 가닥, 세 가닥의 금속선을 도재 시편의 장축을 따라 배열하였으며, 실험군 4는 세 가닥의 금속선을 도재 시편의 장축에, 다섯 가닥의 금속선을 도재 시편의 횡축에 배열하였다. 대조군에는 금속선을 삽입하지 않았으며, 대조군 및 각각의 실험군의 시편은 각 군당 12개로 하였다. 결과: 만능 시험기(Z020, Zwick, Germany)를 이용하여 파절시점까지 하중을 가한 후, 굴곡계수, 굴곡강도, 파절시점까지의 변형률, 파괴인성을 측정하였다. 파절된 시편의 도재와 금속선의 계면을 횡절단 및 연마하여 주사전자현미경(JSM-6360, JEOL, Japan)으로 100배상에서 관찰하였다. 결과는 다음과 같다. 1. 도재에 금속선을 삽입한 결과, 금속선을 삽입하지 않은 대조군에 비해 통계적 유의성 있는 굴곡계수 및 굴곡강도의 변화는 관찰할 수 없었으나, 변형률의 유의성 있는 증가(P<.001)를 관찰할 수 있었다. 2. 금속선을 삽입한 시편의 파절 양상은 하중점 부위에서 도재만 파절되는 양상을 나타내었다. 3. 금속선을 삽입한 도재의 파절된 시편을 횡절단 및 종절단하여 100 배상에서 주사전자현미경으로 촬영한 결과, 하중 시 도재의 파절 원인이 될 수 있는 도재 내부의 기포는 관찰되지 않았으며, 도재와 금속선 사이의 gap도 관찰되지 않았다. 결론: 금속선 삽입의 결과, 취성 재료인 도재의 통계적으로 유의성 있는 변형률의 증가를 관찰할 수 있었다. 그러나 구치부에서 금속선 강화 도재의 사용을 위해서는 굴곡계수 및 굴곡강도의 향상이 필요하다. 이를 위해서는 추가적 연구가 필요하다.