Hydrothermal and ultrasonic processes were used in this study to synthesize a single-atom Cu anchored on t-BaTiO3. The resulting material effectively employs vibration energy for the piezoelectric (PE) catalytic degradation of pollutants. The phase and microstructure of the sample were analyzed using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), and it was found that the sample had a tetragonal perovskite structure with uniform grain size. The nanomaterial achieved a considerable increase in tetracycline degradation rate (approximately 95 % within 7 h) when subjected to mechanical vibration. In contrast, pure BaTiO3 demonstrated a degradation rate of 56.7 %. A significant number of piezo-induced negative charge carriers, electrons, can leak out to the Cu-doped BaTiO3 interface due to Cu's exceptional conductivity. As a result, a single-atom Cu catalyst can facilitate the separation of these electrons, resulting in synergistic catalysis. By demonstrating a viable approach for improving ultrasonic and PE materials this research highlights the benefits of combining ultrasonic technology and the PE effect.
U-10wt.%Zr metallic fuel slugs containing rare-earth (RE: a rare-earth alloy comprising 53% Nd, 25% Ce, 16% Pr and 6% La) elements for a sodium-cooled fast reactor were fabricated by modified injection casting as an alternative method. The distribution, size and composition of the RE inclusions in the metallic fuel slugs were investigated according to the content of the RE inclusions. There were no observed casting defects, such as shrunk pipes, micro-shrinkage or hot tears formed during solidification, in the metallic fuel slugs fabricated by modified injection casting. Scanning electron micrographs and energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS) showed that the Zr and RE inclusions were uniformly distributed in the matrix and the composition of the RE inclusions was similar to that of a charged RE element. The content and the size of the RE inclusions increased slightly according to the charge content of the RE elements. RE inclusions in U-Zr alloys will have a positive effect on fuel performance due to their micro-size and high degree of distribution.
J. W. Choi;Y. H. Jung;J. I. Son;B. G. Cheon;J. G. Kim
Transactions of Materials Processing
/
v.33
no.5
/
pp.315-321
/
2024
Although achieving a high fracture toughness is essential for designing reliable aircraft components using aluminum alloys, only a limited number of studies have discussed the relationship between microstructure and fracture toughness. Therefore, in this study, the effects of dynamic recrystallization on the fracture toughness of Al7050 extruded alloy were investigated. Because of the temperature deviation in the extruded large component, incomplete dynamic recrystallization (DRX) occurred that results into the higher Kernel average misorientation (KAM) and sub-grain structure fraction compare with the complete DRX region. Although incomplete DRX changes KAM and sub-grain fraction, the strength and ductility difference between complete and incomplete DRX regions are not in big difference. The accumulated KAM reduces the plastic zone size, and both cleavage and a lower micro-void fraction are observed in the incomplete DRX region. Based on the different fracture behavior from different DRX behavior, the fracture toughness of the incomplete DRX is lower than that of the complete DRX region. This result implies how a different DRX behavior from temperature variation affects to the fracture toughness of high-strength aluminum alloys.
Jebie A. Balagosa;Min Jy Lee;Yun Wook Choo;Ha Seog Kim;Jin Man Kim
Geomechanics and Engineering
/
v.38
no.4
/
pp.335-352
/
2024
Low carbon energy demand in South Korea is increasing, hence leading to an increasing usage of wood pellets and the amount of its combustion by-product called wood pellet fly ash (WA). In an effort to develop recycling technology, this research investigates the use of WA as a new sustainable binder for backfill soil materials. The influence of WA on weathered granite soils (WS) is investigated by mixing 5%, 15%, and 25% of WA dosage, compacted at optimum moisture content, then cured for 3, 7, 14, and 28 days. After curing, the compacted specimens were investigated through unconfined compressive tests, pH tests, total suction tests, and microstructural analysis. The findings suggest that the higher the dosage rate, the higher strength and modulus. Additionally, the alkali ions of WA aid in the cementation of WS particles, and newly cementitious minerals are confirmed after 28 curing days. The refinement of pore microstructures led to a denser WS matrix and stiffness improvements. The results validate the binding potential of wood pellet fly ash on weathered granite soils in terms of strength, modulus, and microstructures.
JUNHYUB JEON;SEUNGGYU CHOI;NAMHYUK SEO;YOUNG HOON MOON;IN-JIN SHON;SEOK-JAE LEE
Archives of Metallurgy and Materials
/
v.65
no.4
/
pp.1249-1254
/
2020
The effect of TiC content on the microstructure and mechanical properties of a nanocrystalline Fe-Mn alloy was investigated by XRD analysis, TEM observation, and mechanical tests. A sintered Fe-Mn alloy sample with nano-sized crystallites was obtained using spark plasma sintering. Crystallite size, which is used as a hardening mechanism, was measured by X-ray diffraction peak analysis. It was observed that the addition of TiC influenced the average size of crystallites, resulting in a change in austenite stability. Thus, the volume fraction of austenite at room temperature after the sintering process was also modified by the TiC addition. The martensite transformation during cooling was suppressed by adding TiC, which lowered the martensite start temperature. The plastic behavior and the strain-induced martensite kinetics formed during plastic deformation are discussed with compressive stress-strain curves and numerical analysis for the transformation kinetics.
Gwanghun Kim;Junhyub Jeon;Namhyuk Seo;Seunggyu Choi;Min-Suk Oh;Seung Bae Son;Seok-Jae Lee
Archives of Metallurgy and Materials
/
v.66
no.3
/
pp.759-763
/
2021
The effects of the sintering holding time and cooling rate on the microstructure and mechanical properties of nanocrystalline Fe-Cr-C alloy were investigated. Nanocrystalline Fe-1.5Cr-1C (wt.%) alloy was fabricated by mechanical alloying and spark plasma sintering. Different process conditions were applied to fabricate the sintered samples. The phase fraction and grain size were measured using X-ray powder diffraction and confirmed by electron backscatter diffraction. The stability and volume fraction of the austenite phase, which could affect the mechanical properties of the Fe-based alloy, were calculated using an empirical equation. The sample names consist of a number and a letter, which correspond to the holding time and cooling method, respectively. For the 0A, 0W, 10A, and 10W samples, the volume fraction was measured at 5.56, 44.95, 6.15, and 61.44 vol.%. To evaluate the mechanical properties, the hardness of 0A, 0W, 10A, and 10W samples were measured as 44.6, 63.1, 42.5, and 53.8 HRC. These results show that there is a difference in carbon diffusion and solubility depending on the sintering holding time and cooling rate.
In the present paper, a numerical simulation method based on mesoscopic composite structure of concrete, the truss network model, is developed to evaluate the diffusivity of concrete in order to account for the microstructure of concrete, the binding effect of chloride ions and the chloride concentration dependence. In the model, concrete is described as a three-phase composite, consisting of mortar, coarse aggregates and the interfacial transition zones (ITZs) between them. The advantage of the current model is that it can easily represent the movement of mass (e.g. water or chloride ions) through ITZs or the potential cracks within concrete. An analytical method to estimate the chloride diffusivity of mortar and ITZ, which are both treated as homogenious materials in the model, is introduced in terms of water-to-cement ratio (w/c) and sand volume fraction. Using the newly developed approaches, the effect of cracking of concrete on chloride diffusion is reflected by means of the similar process as that in the test. The results of calculation give close match with experimental observations. Furthermore, with consideration of the binding capacity of chloride ions to cement paste and the concentration dependence for diffusivity, the one-dimensional nonlinear diffusion equation is established, as well as its finite difference form in terms of the truss network model. A series of numerical analysises performed on the model find that the chloride diffusion is substantially influenced by the binding capacity and concentration dependence, which is same as that revealed in some experimental investigations. This indicates the necessity to take into account the binding capacity and chloride concentration dependence in the durability analysis and service life prediction of concrete structures.
Jeong, Gu Beom;Kim, In Won;Song, Jae Sook;Shin, Pyung Woo;Hong, Sun Ig
Journal of Korea Foundry Society
/
v.36
no.3
/
pp.81-87
/
2016
In this study, the effect of scrap ratio on the mechanical properties of Zr alloys was studied. Oxygen content in the ingot cake increased rapidly with increasing fraction of scrap, which can be attributed to the surface oxide of scrap including small pieces of turning, chips, etc. Iron content did not increase much with the increasing addition of scrap, suggesting scrap materials was well reserved in the iron-free container. As-cast structure of Zr alloy with the scrap:sponge ratio displayed plate/or needle ${\alpha}$ phase and no appreciable change of the cast structure was observed with change of scrap fraction. The strength increases with increasing fraction of scrap, which can be attributed to the increase of oxygen content. The ductility decreased slightly with increase of scrap fraction. Dislocation-oxygen interaction is known to increase the strength at the expense of ductility. Ingot cake with intentionally added $Fe_2O_3$ exhibited the drastic decrease of the formability, even exhibited the brittle fracture behavior during rolling. The oxidation resistance, however, increased with the increase of scrap fraction because of high oxygen content, which may prevent more penetration and diffusion of oxygen into matrix.
Kim, Sang-Ju;Yoon, Tae-Jin;Song, Sang-Woo;Kang, Chung-Yun
Journal of Welding and Joining
/
v.30
no.6
/
pp.98-105
/
2012
The focus of this investigation is to evaluate the effect of joining parameter on the microstructure and mechanical properties of welds produced by friction stir lap welding. The dissimilar Al alloys, KS5J32 and AA6K31, were joined by friction stir lap welding technique under several welding conditions, and KS5J32 alloy was placed on the top of AA6K31 alloy. The tool rotation speeds were 1000, 1250, and 1500rpm, and the welding speeds were 100, 300, 500, 700mm/min, respectively. The results showed that two shapes of nugget, such as onion ring and irregular vortex type, were observed with various revolutionary pitch. In all welding conditions, fracture occurred at the soften region of bottom sheet(AA6K31) and the strengths were 64~78% of those of base metal. Fractured positions were classified into three types : HAZ, triple point, void depending on the revolutionary pitch. The actual thickness of specimen at the fractured location was decreased with decreasing heat input. A linear relationship exists between the effective thickness of fractured position and peak load.
More than two decades of world-wide research efforts have resulted in several classes of potentially important materials. Among them are incipient piezoelectrics, which are especially useful for actuator applications. However, relatively large electric fields are required for activating the large incipient electromechanical strains. So far, many attempts have been made to reduce the required electric field by intentionally inhomogenizing the electric field distribution in the microstructure through core-shell and composite approaches. Here, we show that electric field concentration can be realized simply by adjusting electrode patterns. We have investigated the effect of electrode patterning on the incipient electromechanical strain properties of an exemplarily chosen lead-free relaxor system, revealing that electrode patterning does have a significant role on the strain properties of the given lead-free relaxor system. We believe that this approach would make a new strategy for ones to consider bringing the functional properties of electroceramics beyond their conventional limit.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.