• 한국재료학회지
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• 제21권7호
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• pp.384-390
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• 2011

Ti-6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial) alloy has been widely used as an alternative to bone due to its excellent biocompatibility. However, it still has many problems, including a high elastic modulus and toxicity. Therefore, nontoxic biomaterials with a low elastic modulus should be developed. However, the fabrication of a uniform coating is challenging. Moreover, the coating layer on Ti and Ti alloy substrates can be peeled off after implantation. To overcome these problems, it is necessary to produce bulk Ti and Ti alloy with hydroxyapatite (HA) composites. In this study, Ti, Nb, and Zr powders, which are biocompatible elements, were milled in a mixing machine (24h) and by planetary mechanical ball milling (1h, 4h, and 6h), respectively. Ti-35%Nb-7%Zr and Ti-35%Nb-7%Zr-10%HA composites were fabricated by spark plasma sintering (SPS) at $1000^{\circ}C$ under 70MPa using mixed and milled powders. The effects of HA addition and milling time on the biocompatibility and physical and mechanical properties of the Ti-35%Nb-7%Zr-(10%HA) alloys have been investigated. $Ti_2O$, CaO, $CaTiO_3$, and $Ti_xP_y$ phases were formed by chemical reaction during sintering. Vickers hardness of the sintered composites increases with increased milling time and by the addition of HA. The biocompatibilty of the HA added Ti-Nb-Zr alloys was improved, but the sintering ability was decreased.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.892-898
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• 2008

3차원 쾌속 조형법은 컴퓨터에 저장되어있는 객체 데이터를 이용하여 시제품을 제작하는 기술로써, 기존의 나무나 클레이, 혹은 주조 제작방식과는 달리 원하는 위치에 요구되는 재료를 직접 적층함으로써 원형제품을 제작함을 특징으로 한다. 스테레오리쏘그래피, 용융 점착법, 선택적 레이저 소결법, 판상 제작법 등의 다양한 3차원 쾌속 조형법이 개발되었으나, 그 중에서 잉크젯을 통한 3차원 쾌속 조형법은 잉크화된 조형재료를 통해 구조적으로 기능이 가능한 원형제품의 제작이 가능하다는 특징이 있다. 그러나, 기능성 원형제품의 제작을 위해서는 잉크의 고농도화가 요구되며, 이로 인해 잉크 점도가 상승되어 젯팅 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다. 본 논문에서는 3차원 쾌속 조형법을 위한 최적 젯팅조건을 도출하기 위해 슬러리 타입 세라믹 상변화 잉크의 음파 전달속도 측정과 음파 전달속도가 젯팅에 미치는 영향을 고찰하도록 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.135-141
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• 2013

본 연구에서는 CaO-$SiO_2-Al_2O_3$가 다량 함유된 산업폐기물과 산업부산물을 소성하여 개발한 분말형 속경성 분말을 초기강도의 향상을 위해 기능성 분쇄조제로 처리하여 분쇄한 속경성 미분말을 제조하였다. 이렇게 제조된 미분말을 BFS 분말과 일정비율로 혼합한 후, 시멘트에 첨가하여 모르타르 압축강도 실험을 실시하였다. 그 결과 BFS 조기강도 향상 실험 (Series I)에서는 클링커 분쇄시 기능성 분쇄조제가 첨가되어 분쇄된 속경재가 혼합된 BFS의 초기강도 발현이 우수하며 OPC 조기강도 향상 실험 (Series II)에서는 Clinker-C에 본 실험의 기능성 분쇄조제가 첨가되어 분쇄된 속경성의 분말형 자극제가 첨가된 경우에 가장 압축강도가 높은 사실을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.199-200
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• 2006

It will not be an exaggeration to say that one of the most important features of RT (Rapid Tooling) technology is to easy manufacturing complex shape of cooling channel in injection mold. That is, RT technology is hardly influenced complex shape of tool, Therefore, mold designer can optimize the position and shape of cooling channel whatever they want. In this study, we optimized cooling channel through CAE analysis to solve the problem; prototype-connector-mold applied conventional cooling channel, locally warped by internal stress: The effect of three-dimensional cooling channel was supported by simulation result. But it is impossible to produce injection mold applied three-dimensional cooling channel through machining operation. Therefore, we produced the prototype-connector-mold with three-dimensional cooling channel using Direct Metal Laser Sintering (DMLS) process, and get good-quality prototype-connector without warpage.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.126-130
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• 2002

본 논문은 쾌속제작법을 이용한 임의형상을 가공하는 새로운 방법의 개념을 소개하고 있다. 본 시스템은 레이저 절단, 이송. 적층, 소결의 단계를 통하여 세라믹재료로 된 임의형상을 가공할 수 있다. 시스템을 구성하는 주요장비로는 레이저 발생장치, X-Y테이블, 이송시스템, 그리고 전기로 등이 있다. 이 시스템을 사용하면 표면의 거칠기가 매끄러운 형상을 상대적으로 짧은 시간에 제작할 수 있는 장점이 있다. 또, 2차 공정을 거치지 않고, 바로 물체를 제작할 수 있어 효율성이 높다고 할 수 있다. 제작된 모형은 바로 조립되어 사용될 수 있기 때문에 응용분야가 다양하다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권1호
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• pp.54-60
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• 2011

유동층 연소 방식의 화력발전소에서 발생된 석탄 비산재를 점토와 혼합하여 8 mm 크기의 구형 성형체를 제조한 후, $1050^{\circ}C{\sim}1250^{\circ}C$에서 10분 직화 소성하여 인공골재를 제조하고, 골재의 발포특성에 미치는 비산재의 영향을 분석하였다. 비산재가 50 wt% 미만으로 첨가원 시편은 발포되면서 black-coring 현상을 나타내었다. 비산재가 50 wt% 이상 포함되면, 소성온도와 함께 골재의 부피비중이 높아지면서 시편 전체가 검은색으로 변하였다. 이는 미연탄소 함량의 증가로 인해 과도한 환원분위기가 형성되고 따라서 가스가 급속히 방출됨과 동시에 대부분의 산화철이 환원되기 때문이다. 소성온도가 같을 경우 비산재 함유량이 높을수록 골재의 부피비중은 낮아지는 경향을 보였다. 비산재 첨가량이 10 wt%인 경우를 제외한 모든 시편들은 소성 온도를 높이면 홉수율이 감소하였는데 이는 고온일수록 액상이 많이 형성되었기 때문이다. 본 연구에서 제조된 유통층 연소기 석탄 비산재에 점토가 10~90 wt% 첨가된 시편들은 부피비중이 0,9~1.8, 흡수율이 8~60%로 다양한 특성을 나타내어 중량 내지 경량골재로 사용이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.110-114
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• 2002

주얼리 제조 공정중 마스터패턴 제조 공정은 전체 제조원가의 20%를 차지하기 때문에 매우 중요한 공정이다. 지금까지는 수작업으로 왁스 패턴을 제작하고 이를 이용하여 석고형을 만들고 석고형으로 마스터 패턴을 제작하는 복잡한 공정을 거쳐 제작하였다. 본 연구는 쾌속조형기를 이용하여 듀라폼 재질의 몰드를 만들고 저융점합금을 이용하여 마스터패턴을 직접 제작하는 새로운 공정을 개발하였다. 듀라폰의 용융진이 190℃ 이므로 용융점 70℃의 Pb-Sn-Bi-Cd 계의 저융점 합금을 주물재료로 이용하여 마스터패턴을 제작하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제32권2호
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• pp.147-154
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• 1995

Abnormal grain growth behavior of BaTiO3 ceramics with controlling of particle size distribution of calcined powder was investigated. The particle size distribution was controlled by changing the calcining temperature or by using of classification and regrinding process. With broadening of the normallized size distribution in calcined powder, it showeda normal grain growth behavior in sintered body due to an increase of volume fraction of seed grain in the calcined powder. It was supposed that the seed grains could easily contact each other for the rapid grain growth during sintering process and resulted in fast switching-over from abnormal to normal grain growth stage.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권3호
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• pp.181-188
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• 1993

The sintering and renitridation behaviors of ultrafine Si3N4 powder compacts, which were heavily oxidized and/or free-Si rich, were investigated with particular attentiion to microstructures. The specimens were heated without restoring to additives and pressure by controlling heating process attained a Xe image apparatus. The effect of particle size, free-Si contents, decomposition and renitridation, were investigated. When fired to 1$650^{\circ}C$ within 15 sec and then immediately held at 135$0^{\circ}C$ for 10min N2 atmosphere, significant densification took place in the limited region, in addition to decreasing oxygen contents to less than 0.3wt%. On the other hand, specimens decomposed due to overheating at the initial stage were rapidly renitridated at the relatively lower temperature of the holding stage. And, then, the activation energy for the renitridation was calculated to be 49kcal/mole.

• 한국세라믹학회지
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• 제56권2호
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• pp.184-190
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• 2019

To improve resistance in thermal shock of zirconia setter which is frequently and repeatedly exposed to high temperature, high degree of porosity and control of thermal expansion are needed for which the fused CSZ (CaO stabilized zirconia) is used to produce the zirconia setter. In the present study, the effects of sintering temperature, cool down condition, addition of CaO stabilizer, and addition of other additives on phase transition and thermal expansion behavior of the fabrication process of zirconia setter, were examined. The zirconia setter, fabricated with fused CSZ at 1550℃, exhibited 20.4 MPa of flexural strength, 6.8% of absorbance, and 27.9% of apparent porosity. The rapid change in thermal expansion of zirconia setter is observed at temperature around 800℃, and it was reduced by low firing temperature, slowed cooled down, and addition of CaO.