• 제목/요약/키워드: isothermal analysis

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플립칩 본딩용 접착제의 속경화 거동 연구 (Study on the Scap-cure Behavior of Adhesive for Flip-chip Bonding)

  • 이준식;민경은;김목순;;김준기
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.78-78
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    • 2010
  • 모바일 정보통신기기를 중심으로 패키지의 초소형화, 고집적화를 위해 플립칩 공법의 적용이 증가되고 있고 있으며 접속피치의 미세화에 따라 솔더 및 언더필을 사용하는 C4 공법보다 ACA(Anisotropic Conductive Adhesive), NCA (Non-conductive Adhesive) 등의 접착제를 이용하는 칩본딩 공법에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히, NCA 공법의 경우 산업 현장의 대량생산에 대응하기 위해서는 접착제의 속경화 특성이 요구되어 진다. 일반적으로 접착제의 경화거동은 DSC(Differential Scanning Calorimeter)를 사용해 확인하지만, 수초 이내에 경화되는 접착제의 경우는 적용되기 어렵다. 본 연구에서는 이러한 전자패키지용 접착제의 속경화 거동을 효과적으로 평가할 수 있는 방법을 조사 하였다. 실험에서 사용된 접착제는 에폭시계 레진 기반에 이미다졸계 경화제를 사용한 기본적인 포뮬레이션을 사용하였고, 경화시간은 160^{\circ}C에서 1분 이내에 경화되는 특성을 가지고 있다. 경화 거동을 확인하기 위해서 isothermal DSC와 DEA(Dielectric Analysis)의 두가지 방법을 사용해 비교하였다. 두 실험 방법 모두 $160^{\circ}C$를 유지하며 경화 거동을 확인하였고, DoC(Degree of Cure)의 측정오차를 비교 분석하였다. DEA는 이온 모빌리티 변화에 따른 유전손실율을 측정하는 방법으로 80~90% 이후의 경화도는 측정되지 않았지만, 수초 이내에 경화되는 속경화 특성을 평가하기에 적합한 것으로 확인되었다.

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Taylor 급수를 이용한 617 합금의 장시간 크리프 수명 예측 (Taylor Series-Based Long-Term Creep-Life Prediction of Alloy 617)

  • 윤송남;김우곤;박재영;김선진;김용완
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권4호
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    • pp.457-465
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    • 2010
  • 본 연구에서는 McVetty 와 Monkman-Grant 의 모델에 기초하여 만들어진 새로운 크리프 수명예측 모델인 Taylor 급수(T-S) 모델을 제안하였다. 본 모델은 회귀분석에서 발생하는 오차를 줄이기 위하여 McVetty 모델에서 sinh 함수를 Taylor 급수에 의해 변환한 후 첫 3 개항을 취한 것으로서 모델중의 상수 값은 통계학적 방법인 최대가능성 기법을 이용하여 결정되었다. T-S 모델을 이용하여 Alloy 617 의 크리프 수명을 예측한 결과 Eno, 지수함수 및 Larson-Miller(L-M) 방법에 비해 더 정확한 예측을 하는 것으로 나타났다. 또한 T-S 모델은 특정 온도에서 크리프 수명 예측을 할 수 있는 등온 T-S(IT-S) 모델로 표현될 수 있었으며, IT-S 모델은 Alloy 617 의 장시간 크리프 수명예측에서 가장 좋은 예측을 하는 것으로 나타났다.

플라즈마 용사 열차폐 코팅의 열화 평가 (Evaluation of Degradation of Isothermally Aged Plasma-Sprayed Thermal Barrier Coating)

  • 구재민;석창성;강민성;김대진;이동훈;김문영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권4호
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    • pp.475-480
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    • 2010
  • 가스터빈 블레이드는 터빈 가동 시 발생하는 고온화염으로부터 블레이드를 보호하고, 구조물의 표면 온도를 안전한 수준으로 낮추기 위하여 블레이드 표면에 열차폐 코팅(TBC; Thermal barrier coating)을 하여 사용하고 있다. 본 논문에서는 가스터빈 1단 블레이드에 적용되는 코팅 방식을 이용하여 코인형 시험편을 제작하였고 열화 온도 및 유지 시간의 변화에 따른 코팅 계면 산화물의 성장 거동을 분석하였다. 코팅 단면에 대하여 코팅 계면 산화물의 두께와 마이크로 비커스 경도를 측정하여 열화 특성을 평가 하였다. 또한 성분분석을 통하여 미세조직의 변화를 관찰함으로써 열차폐 코팅의 열적 열화특성을 평가하였다.

Surface Texturing한 평행 슬라이더 베어링의 열유체윤활 해석: 딤플 깊이의 영향 (Thermohydrodynamic Lubrication Analysis of Surface-Textured Parallel Slider Bearing: Effect of Dimple Depth)

  • 박태조;김민규
    • Tribology and Lubricants
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    • 제33권6호
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    • pp.288-295
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    • 2017
  • In order to improve the efficiency and reliability of the machine, the friction should be minimized. The most widely used method to minimize friction is to maintain the fluid lubrication state. However, we can reduce friction only up to a certain limit because of viscosity. As a result of several recent studies, surface texturing has significantly reduced the friction in highly sliding machine elements, such as mechanical seals and thrust bearings. Thus far, theoretical studies have mainly focused on isothermal/iso-viscous conditions and have not taken into account the heat generation, caused by high viscous shear, and the temperature conditions on the bearing surface. In this study, we investigate the effect of dimple depth and film-temperature boundary conditions on the thermohydrodynamic (THD) lubrication of textured parallel slider bearings. We analyzed the continuity equation, the Navier-Stokes equation, the energy equation, and the temperature-viscosity and temperature-density relations using a computational fluid dynamics (CFD) code, FLUENT. We compare the temperature and pressure distributions at various dimple depths. The increase in oil temperature caused by viscous shear was higher in the dimple than in the bearing outlet because of the action of the strong vortex generated in the dimple. The lubrication characteristics significantly change with variations in the dimple depths and film-temperature boundary conditions. We can use the current results as basic data for optimum surface texturing; however, further studies are required for various temperature boundary conditions.

고분자수지의 등온 결정화거동에 미치는 전단응력의 영향 (Shear Stress Effect on Isothermal Crystallization Behavior of Semicrystalline Polymer)

  • 박헌진
    • 유변학
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    • 제9권4호
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    • pp.174-182
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    • 1997
  • 결정성 고분자수지는 가공조건에 의해 결정되는 미세구조의 변화에 따라 최종물성 이 현저히 달라지므로 최종 성형품의 물성을 극대화하기 위해서는 성형가공 중에 필연적으 로 부가되는 열이력 뿐만 아니라 전단이력이 결정화 거동에 미치는 영향을 규명하고 가공조 건의 최적화를 통하여 미세구조를 적절히 제어하는 것이 요구된다. 따라서 본 연구에서 in-situ 상태로 전단유도 결정화거동을 조사할수 있는 rheo-kinetic 실험 방법을 개발하고 결정화 거동에 미치는 열이력과 전단이력의 영향을 규명하고자 하였다. 이를 위해 비교적 결정화 속도가 빠른 폴리 부틸렌 테레프탈레이트 수지를 대상으로 냉각조건, 전단부가시간, 전단속도등을 다양하게 변화시키면서 plate-plate 레오미터로 시간에 따른 전단응력의 변화 를 조사하는 rheo-kinetic 연구를 수행하였다. 아울러 실험 중에 액체 질소로 급냉하여 얻은 시료를 대상으로 등온 및 비등온의 열분석 실험을 수행하고 JMA식과 Hoffman-Lauritzentlr 을 사용하여 분석한 다음, 그 결과를 rheo-kinetic 해석결과와 비교함으로써 결정화 거동에 미치는 전단응력의 영향을 규명하였다. 일정전단속동하에서 수행한 rheo-kinetic 실험결과, 시간에 따른 저난응력의 증가와 용융열이 증가하는 경향이 매우 유사한 거동을 보이므로 전 단응력의 증가는 결정화가 일어남에 기인한 결과임을 확인할수 있었으며 고분자수지가 전단 이력을 받게 되면 분자배향의 결과로 결정화 유도시간이 짧아지고 결정화속도가 증가할 뿐 만 아니라 보다 더 높은 온도에서 결정화가 일어나게 됨을 알수 있었다. 또 결정화 반가기 시간과 Hoffman-Lauritzen 식의 매개변수들이 전단속도, 전단부가시간, 결정화 온도 등의 이력에 무관하게 전단응력에 따라 선형적으로 변하고 있으므로 전단유도 결정화거동은 수지 에 부가되는 전단응력에 직접적인 영향을 받음을 알수 있었다. 이상과같은 전단유도 결정화 거동에 관한 결과를 가공공정상의 열전달 현상과 결합하여 해서하면 성형품 내부의모폴로지 의 예측이 가능하므로 성형품 물성의 극대화 방안의 수립에 이용될수 있을것으로 사료된다.

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Cu-ferrite에 의한 메탄의 부분산화 (Methane Partial Oxidation Using Cu-ferrite)

  • 우성웅;강경수;김창희;박주식
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.124-131
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    • 2007
  • Methane is partially oxidized to produce the syngas by the lattice oxygen of metal oxides in the absence of gaseous oxygen. The present work deals with ferrite including copper component, which does not chemisorb methane, to investigate the suppression of the carbon deposition during the reduction of metal oxides by methane. Iron-based oxides of $Cu_xFe_{3-x}O_4$(X=0.25, 0.5, 1.0) was synthesized by the co-precipitation method. Thermogravimetric Analysis(TGA) was used to observe the isothermal reduction behavior of $Cu_xFe_{3-x}O_4$ and $Fe_3O_4$ at $600-900^{\circ}C$ under methane atmosphere. The crystal structures of reduced specimens were characterized by X-rays powder diffraction(XRD) technique. From the analyses of TGA, it is concluded that the reduction kinetics of $CuFe_2O_4$ was the fastest among $Fe_3O_4$ and $Cu_xFe_{3-x}O_4$(X=0.25, 0.5, 1.0). The X-ray diffraction analyses indicated that $Cu_xFe_{3-x}O_4$ was decomposed to Cu and $Fe_3O_4$ phase at $600^{\circ}C$ and was reduced to Cu and Fe phase at $800^{\circ}C$. $Fe_3O_4$, which was reduced at $900^{\circ}C$, showed Fe, graphite and $Fe_3C$ phases. On the contrary, $Cu_xFe_{3-x}O_4$ does not show the graphite or $Fe_3C$ phases. This results infer that Cu component suppress the carbon deposition on Cu-ferrite.

열 중량 분석기에서 zinc 입자 크기와 반응 온도에 따른 물 분해 특성 연구 (Particle Size and Reaction Temperature Effects on the Hydrolysis Reaction of Zinc in TGA (Thermo Gravimetric Analyzer))

  • 안승혁;강경수;김창희;배기광;김영호;박주식
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.305-312
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    • 2008
  • ZnO/Zn redox cycle is the one of the promising thermochemical cycles for hydrogen production via water splitting with high temperature heat source like a concentrated solar energy. This paper reports the particle size effect of Zinc on water splitting behavior. Water splitting reaction experiments were carried out at isothermal conditions of 350 and 400$^{\circ}C$ in TGA (Thermo Gravimetric Analyzer) using four commercial Zinc powders (nano, <10 ${\mu}m$, <150 ${\mu}m$ and $150{\sim}600\;{\mu}m$ particle sizes). Before the experiments, average particle size of Zinc powders was analyzed by PSA (Particle Size Analysis). After the experiments, XRD (X-Ray Diffraction) and SEM (Scanning Electron Microscope) analyses were conducted on the samples. The experimental results showed that particle size had a effect on the conversion of Zinc to ZnO. Zinc conversion was increased, as the particle size decreased. Especially, the nano size particles were aggregated and the particle's morphology changed on the surface during hydrolysis reaction.

잠재성 양이온 경화제인 Methylanilinium염에 의해 개시된 에폭시 수지의 경화 거동 (Cure Behaviors of Epoxy Resin Initiated by Methylanilinium Salts as Latent Cationic Curing Agent)

  • 박수진;김택진;이창진;이재락;박정규
    • 폴리머
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    • 제25권2호
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    • pp.168-176
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    • 2001
  • 새로운 열잠재성 개시제로서 N-crotyl-N,N-dimethyl-4-methylanilinium hexafluoroan-timonate (CMH) 촉매가 diglycidylether of bisphenol A (DGEBA) 에폭시 양이온 중합계의 열적, 유변학적 특성 및 열정성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. DSC에 의한 DGEBA/CMH 경화계의 열분석 결과, 본 경화계는 일정 온도까지 우수한 잠재성을 지닌 반응 기구임을 확인할 수 있었으며, 특히 개시제의 함량이 증가할수록 CMH의 높은 활성에 의해 DGEBA의 전환율 및 경화반응 속도가 증가하였다. 유변학적 특성은 레오미터를 사용하여 등온 조건 하, 저장 탄성율(G'), 손실 탄성율(G") 그리고 damping factor (tan $\delta$)를 구한 후 이들 데이터로부터 겔화 시간을 측정하였다. 실험 결과 경화 온도 및 CMH의 증가에 따른 활성의 차이로 인하여 에폭시 양이온 중합의 네트워크 구조 형성에 영향을 미쳐 겔화 시간이 단축됨을 알 수 있었다. 형성된 네트워크 구조의 열안정성은 TGA 분석을 통해 분해 활성화 에너지 및 열안정성 인자 등의 측정으로 고찰하였다.찰하였다.

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나노 MgO-CaO-Al2O3-SiO2 glass 첨가제를 가진 AlN의 소결거동 및 열전도도 (Sintering Behavior and Thermal Conductivity of Aluminum Nitride Ceramics with MgO-CaO-Al2O3-SiO2 Nano-glass Additive)

  • 백수현;김경민;류성수
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.426-434
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    • 2018
  • In this study, $MgO-CaO-Al_2O_3-SiO_2$ (MCAS) nanocomposite glass powder having a mean particle size of 50 nm and a specific surface area of $40m^2/g$ is used as a sintering additive for AlN ceramics. Densification behaviors and thermal properties of AlN with 5 wt% MCAS nano-glass additive are investigated. Dilatometric analysis and isothermal sintering of AlN-5wt% MCAS compact demonstrates that the shrinkage of the AlN specimen increases significantly above $1,300^{\circ}C$ via liquid phase sintering of MCAS additive, and complete densification could be achieved after sintering at $1,600^{\circ}C$, which is a reduction in sintering temperature by $200^{\circ}C$ compared to conventional $AlN-Y_2O_3$ systems. The MCAS glass phase is satisfactorily distributed between AlN particles after sintering at $1,600^{\circ}C$, existing as an amorphous secondary phase. The AlN specimen attained a thermal conductivity of $82.6W/m{\cdot}K$ at $1,600^{\circ}C$.

합성 열안정제에 의한 나일론 4의 분해거동 (Degradation Behavior of Nylon 4 in the Presence of Newly Synthesized Thermal Stabilizers)

  • 장근석;김종호;김대근;김영준;이택승
    • 폴리머
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    • 제38권3호
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    • pp.314-319
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    • 2014
  • 힌더드 아민기를 포함하고 있는 헤테로환을 가지며 알킬사슬 길이가 서로 다른 세 종류의 나일론 4 열안정제를 합성하였다. 힌더드 아민기를 이용하여 라디칼에 의한 열분해를 방지하고, 열안정제와 나일론 4의 아마이드기 간 수소결합을 조절하여 나일론 4의 열적 특성에 미치는 영향을 확인하였다. 안정제의 알킬사슬의 수가 4개일 때 수소결합이 가장 최적화되는 것으로 등온 TGA 결과를 통해서 확인하였다. 또한 시판중인 나일론 6의 열안정제를 사용하여 나일론 4에 대한 열안정성을 비교 실험한 결과, 합성 열안정제가 나일론 4의 열안정성을 실질적으로 향상시킨 것을 확인하였다.