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자료유형
학술저널
저자정보
류새희 (한양대학교 금속재료공학과) 박종하 (한양대학교 금속재료공학과) 이선영 (한양대학교 금속재료공학과) 이재성 (한양대학교 금속재료공학과) 이재철 (서울대학교 기계항공공학부) 안성훈 (서울대학교 기계항공공학부) 김대근 (요업기술원[세라믹 기술원]) 채재홍 (요업기술원[세라믹 기술원]) 류도형 (요업기술원[세라믹 기술원])
저널정보
한국재료학회 한국재료학회지 한국재료학회지 제18권 제10호
발행연도
2008.1
수록면
547 - 551 (5page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2008

폴리타이포이드 경사 방식으로 접합 된 이종 세라믹간의 적층 수의 최적화 및 잔류응력 해석에 대한 연구
류새희 ,  박종하 ,  이선영 외 6명 한국재료학회지 2008.01 학술저널
폴리타이포이드 경사 방식으로 접합 된 이종 세라믹간의 적층 수의 최적화 및 잔류응력 해석에 대한 연구
류새희 ,  박종하 ,  이선영 외 4명 한국재료학회 학술발표대회 2008.01 학술대회자료

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Crack-free joining of $Si_3N_4\;and\;Al_2O_3$ using 15 layers has been achieved by a unique approach introducing Sialon polytypoids as a functionally graded materials (FGMs) bonding layer. In the past, hot press sintering of multilayered FGMs with 20 layers of thickness $500{\mu}m$ each has been fabricated successfully. In this study, the number of layers for FGM was reduced to 15 layers from 20 layers for optimization. For fabrication, model was hot pressed at 38 MPa while heating up to $1700^{\circ}$, and it was cooled at $2^{\circ}$/min to minimize residual stress during sintering. Initially, FGM with 15 layers had cracks near 90 wt.% 12H / 10 wt.% $Al_2O_3$ and 90 wt.% 12H/10 wt.% $Si_3N_4$ layers. To solve this problem, FEM (finite element method) program based on the maximum tensile stress theory was applied to design optimized FGM layers of crack free joint. The sample is 3-dimensional cylindrical shape where this has been transformed to 2-dimensional axisymmetric mode. Based on the simulation, crack-free FGM sample was obtained by designing axial, hoop and radial stresses less than tensile strength values across all the layers of FGM. Therefore, we were able to predict and prevent the damage by calculating its thermal stress using its elastic modulus and coefficient of thermal expansion. Such analyses are especially useful for FGM samples where the residual stresses are very difficult to measure experimentally.
#$Si_3N_4-Al_2O_3$ joining #functionally graded material #polytypoid #finite element method

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