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김광덕,김성훈,Kim, Kwang-Duk,Kim, Sung-Hoon The Korean Vacuum Society 2009 Applied Science and Convergence Technology Vol.18 No.6
탄소나노필라멘트의 직경크기를 조절하기 위하여 증착 반응초기에 $SF_6$를 증착원료기체($C_2H_2$, $H_2$)에 주입하였다. 증착 원료 기체와 $SF_6$를 열화학기상증착시스템에서 시간에 따라 싸이클릭 유량 변조시켰다. 싸이클릭 유량 변조 프로세스와 기판의 온도에 따라 기판위에 증착된 탄소나노필라멘트들의 특성을 조사하였다. 싸이클릭 에칭기간에 $SF_6$를 투입하자 탄소나노필라멘트의 직경크기는 급격히 감소하였다. 이러한 탄소나노필라멘트 직경의 크기 감소 원인은 $SF_6$ 기체의 주입에 따른 에칭능력 향상에 기인하는 것으로 이해되었다. To control the diameter size of the carbon nanofilaments (CNFs), SF6 was incorporated in the source gases ($C_2H_2/H_2$) during the initial deposition stage. The source gases and $SF_6$ were manipulated as the cyclic on/off modulation of $C_2H_2/H_2/SF_6$ flow in a thermal chemical vapor deposition system. The characteristics of the CNFs formation on the substrate were investigated according to the different cyclic modulation processes and the substrate temperatures. By $SF_6\;+\;H_2$ flow injection during the cycling etching interval time, the diameter size of CNFs was extremely decreased. The cause for the decrease in the diameter size of the individual CNFs by the cyclic on/off modulation process of $C_2H_2/H_2/SF_6$ flow was discussed in association with the slightly enhanced etching ability by the incorporation of $SF_6$.
MA법에 의한 Heusler Fe<sub>2</sub>VAl 합금분말의 제조 및 치밀화
김광덕,이충효,Kim, Kwang-Duk,Lee, Chung-Hyo 한국결정성장학회 2013 韓國結晶成長學會誌 Vol.23 No.1
본 연구에서는 Heusler $Fe_2VAl$ 열전화합물을 제조하기 위하여 순금속 $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 기계적 합금화 처리하였다. $Fe_2VAl$ 열전화합물을 얻기 위하여 최적 볼밀조건 및 열처리 조건을 X선 회절분석과 시차주사 열량분석을 이용하여 조사하였다. $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 60시간까지 볼밀 처리한 경우 bcc 구조의 ${\alpha}$-(Fe,V,Al) 고용체가 얻어졌다. 단상의 Heusler $Fe_2VAl$ 화합물은 $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ 혼합분말을 60시간 동안 MA 처리 후 $700^{\circ}C$까지 열처리함으로써 얻을 수 있었다. MA 분말시료의 치밀화를 위하여 인가압력 60 MPa 및 소결온도 $900{\sim}1000^{\circ}C$에서 흑연다이를 사용하여 SPS 소결을 실시하였다. $1000^{\circ}C$에서 SPS 소결 후 얻어진 벌크체의 Vickers 경도는 870으로 매우 높은 값을 보였다. 또한 SPS 법으로 얻어진 벌크체의 밀도측정 결과, 모든 시료에서 상대밀도 90 % 이상의 금속광택을 나타내는 치밀한 소결체임을 알 수 있었다. We have applied mechanical alloying (MA) to produce Heusler $Fe_2VAl$ thermoelectric alloy using a mixture of elemental $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ powders. An optimal milling and heat treatment conditions to obtain the single phase of Fe2VAl compound with fine microstructure were investigated by X-ray diffraction and differential scanning calorimetry (DSC) measurement. The $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ MA sample ball-milled for 60 hours exhibits a bcc ${\alpha}$-(Fe,V,Al) solid solution. Single phase of Heusler $Fe_2VAl$ compound can be obtained by MA of $Fe_{50}V_{25}Al_{25}$ mixture for 60 hours and subsequently heated up to $700^{\circ}C$. Sintering of the MA powders was performed in a spark plasma sintering (SPS) machine using graphite dies at $900{\sim}1000^{\circ}C$ under 60 MPa. The Vickers hardness of bulk sample sintered at $1000^{\circ}C$ was high value of Hv 870. All compact bodies have a high relative density above 90 % with metallic glare on the surface.
김광덕(Kwang-Duk Kim),유원재(Won-Jae Yu),박효상(Hyo-Sang Park),경희문(Hee-Moon Kyung),권오원(Oh-Won Kwon) 대한치과교정학회 2011 대한치과교정학회지 Vol.41 No.1
교정용 마이크로 임플란트는 나사산을 매개수단으로 한 인접골 압박으로 골내 고정력을 얻는다. 그러므로 충분한 고정력을 얻기 위해서는 나사산이 크면 유리하다. 그러나 몸체에서 차지하는 나사산의 부피비율이 과도하면 이는 코어(core) 직경을 감소시켜 파절위험성을 증대시킬 뿐 아니라, 식립 시 나사산이 골을 지나치게 압박, 인접골에 골개형 장애를 일으켜 임플란트를 이완시키는 원인이 될 수도 있다. 따라서 마이크로 임플란트의 안정성은 그 나사산 디자인이 치밀골 특성과 조화를 이루어야 한다. 본 연구에서는 Absoanchor<sup>ⓡ</sup> SH1312-7 (Dentos Inc. Daegu, Korea) 모델을 비교모델로 선택, 몸체와 나사산 사이즈의 조화를 이루기 위한 최적화 해석을 실행하였다. 나사산의 높이(h)와 피치(p)를 디자인 변수로 하여 임플란트 안정성 증대, 식립 시 골 과부하 감소, 파절강도 증대를 목표로 목적함수 SQ(Stability Quotient)를 설정, 해석함으로써 4가지의 다른 h, p 조합을 갖는 나사산을 디자인하였다. 4종의 실험모델과 비교모델에 대해 3D 유한요소법을 이용한 임플란트 식립모사 해석으로, 식립 시 예상되는 골 과부하 영역을 비교하였으며(self tapping과 self drilling의 두 식립 방식에 대해), 또한 실험모델의 실물(prototype)을 가공, 토오크 파절 시험을 실시하였다. 평가결과, 실험모델은 비교모델에 비해 식립 시 인접골 과부하 영역을 덜 발생시켰으며, 파절강도는 더 높게 관찰되었으며, 이로써 나사산 디자인 최적화에 사용된 SQ의 타당성을 확인할 수 있었다. (대치교정지 2011;41(1):25-35) Objective: The purpose of this study was to optimize the thread pattern of orthodontic microimplants. Methods: In search of an optimal thread for orthodontic microimplants, an objective function stability quotient (SQ) was built and solved which will help increase the stability and torsional strength of microimplants while reducing the bone damage during insertion. Selecting the AbsoAnchor SH1312-7 microimplant (Dentos Inc., Daegu, Korea) as a control, and using the thread height (h) and pitch (p) as design parameters, new thread designs with optimal combination of h and p combination were developed. Design soundness of the new threads were examined through insertion strain analyses using 3D finite element simulation, torque test, and clinical test. Results: Solving the function SQ, four new models with optimized thread designs were developed (h200p6, h225p7, h250p8, and h275p8). Finite element analysis has shown that these new designs may cause less bone damage during insertion. The torsional strength of two models h200p6 and h225p7 were significantly higher than the control. On the other hand, clinical test of models h200p6 and h250p8 had similar success rates when compared to the control. Conclusion: Overall, the new thread designs exhibited better performance than the control which indicated that the optimization methodology may be a useful tool when designing orthodontic microimplant threads. (Korean J Orthod 2011;41(1):25-35)
Kwang-Duk Kim(김광덕),Sung-Hoon Kim(김성훈) 한국진공학회(ASCT) 2009 Applied Science and Convergence Technology Vol.18 No.6
탄소나노필라멘트의 직경크기를 조절하기 위하여 증착 반응초기에 SF?를 증착원료기체(C₂H₂, H₂)에 주입하였다. 증착 원료기체와 SF?를 열화학기상증착시스템에서 시간에 따라 싸이클릭 유량 변조시켰다. 싸이클릭 유량 변조 프로세스와 기판의 온도에 따라 기판위에 증착된 탄소나노필라멘트들의 특성을 조사하였다. 싸이클릭 에칭기간에 SF?를 투입하자 탄소나노필라멘트의 직경크기는 급격히 감소하였다. 이러한 탄소나노필라멘트 직경의 크기 감소 원인은 SF? 기체의 주입에 따른 에칭능력 향상에 기인하는 것으로 이해되었다. To control the diameter size of the carbon nanofilaments (CNFs), SF? was incorporated in the source gases (C₂H₂/H₂) during the initial deposition stage. The source gases and SF? were manipulated as the cyclic on/off modulation of C₂H₂/H₂/SF? flow in a thermal chemical vapor deposition system. The characteristics of the CNFs formation on the substrate were investigated according to the different cyclic modulation processes and the substrate temperatures. By SF? + H₂ flow injection during the cycling etching interval time, the diameter size of CNFs was extremely decreased. The cause for the decrease in the diameter size of the individual CNFs by the cyclic on/off modulation process of C₂H₂/H₂/SF? flow was discussed in association with the slightly enhanced etching ability by the incorporation of SF?.