KR102306882B1 - 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치 및 방법 - Google Patents

응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 원자력발전소 등 고온 고압의 수환경에서 사용되는 고내식 구조재 및 부품의 응력부식균열 특성을 평가하여 수명 데이터를 취득시 동시에 시험할 수 있는 시료의 개수와 종류를 증가시키고 시험 기간을 단축할 수 있는 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치는 고압측과 저압측의 압력경계에 시편을 고정하는 압력부, 용액 순환라인에 구비되어 압력부의 고압측에 공급되는 용액을 저장하는 용액 저장부, 용액 저장부 내에 저장된 용액을 압력부의 고압측으로 공급하고 다시 용액 저장부로 순환시키는 고압 펌프, 압력부가 내부에 포함되도록 구비되어 압력부의 내부 온도를 설정된 온도로 가열하는 가열부, 그리고 압력부의 저압측에 연결되어 고온 고압의 수환경에 노출된 시편의 표면에서 응력부식균열로 파열시 압력부의 저압측 압력을 검출하는 압력계를 포함한다.

Description

응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치 및 방법{TESTING APPARATUS OF MEASURING STARTING TIME OF STRESS CORROSION CRACKING AND THEREOF METHOD}
본 발명은 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치 및 방법에 관한 것이다.
원자력발전소와 화력발전소 등 고온 고압의 수환경에서 사용되는 니켈계 합금과 스테인리스강 구조재 및 부품에서는 다양한 재료 열화현상이 발생한다. 특히 응력부식균열의 경우 가동 중 작은 크기의 결함이 발생하면 기기의 손상 및 고장 이전에 이를 미리 탐지하기 어렵다. 따라서 응력부식균열 개시 시간과 기기 및 부품의 고장 확률을 예측하고 계획예방정비 기간에 부품 및 기기를 교체하거나 정비하여 설비를 안전하게 운영해야 한다.
이를 위해서 다양한 환경 및 조건에서 이들 재료의 응력부식균열 특성을 평가한 데이터를 기반으로 예측 모델을 개발하고 있다. 종래에는 주로 소수의 시편을 장기간 부식 환경에 노출한 후 주기적으로 부식상태를 검사하여 응력부식균열 발생 여부를 판단하고 응력부식균열 개시 시간을 측정하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 새로운 재료의 개발과 기존 재료의 개량을 통해 응력부식균열 저항성이 개선되어 발생시간이 길어짐에 따라 종래 평가방법으로 데이터를 취득하고 이를 바탕으로 예측 모델을 개발하기까지 장시간이 소요될 수 있다.
관련 선행문헌으로 한국등록특허 1,083,183는 "원자력 발전소의 고온고압환경에서 사용된 히터 슬리브 노즐 관통관에 발생되는 응력부식균열에 대한 비파괴 검사의 성능 검증용 시편 제조방법"을 개시하며, 일본공개특허 2009-085811는 "응력 부식 균열 검지용 시험편 및 응력 부식 균열 검출 장치"을 개시하며, 한국공개특허 1994-0016855는 "응력 부식균열 감수성 측정용 시험장치"을 개시한다.
한국등록특허 1,083,183 일본공개특허 2009-085811 한국공개특허 1994-0016855
본 발명의 실시예는 원자력발전소 등 고온 고압의 수환경에서 사용되는 고내식 구조재 및 부품의 응력부식균열 특성을 평가하여 수명 데이터를 취득시 동시에 시험할 수 있는 시료의 개수와 종류를 증가시키고 시험 기간을 단축할 수 있는 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치는 고압측과 저압측의 압력경계에 시편을 고정하는 압력부, 용액 순환라인에 구비되어 압력부의 고압측에 공급되는 용액을 저장하는 용액 저장부, 용액 저장부 내에 저장된 용액을 압력부의 고압측으로 공급하고 다시 용액 저장부로 순환시키는 고압 펌프, 압력부가 내부에 포함되도록 구비되어 압력부의 내부 온도를 설정된 온도로 가열하는 가열부, 그리고 압력부의 저압측에 연결되어 고온 고압의 수환경에 노출된 시편의 표면에서 응력부식균열로 파열시 압력부의 저압측 압력을 검출하는 압력계를 포함한다.
본 발명의 실시예는 응력부식균열 개시 시간 시험의 효율을 개선할 수 있도록 구조재 및 부품의 가동환경에서 발생되는 응력부식균열과 동일한 열화기구를 재현할 수 있는 시험 조건을 제공하여 시험 데이터 및 이를 바탕으로 개발되는 예측 모델의 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압력부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 응력부식균열 개시 시간 측정 시험방법에서 시편 파열과정을 도시한 도면이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 도면들을 참조하여 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치를 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 응력부식균열 개시 시간 측정을 시험하는 시험장치의 전체 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압력부를 도시한 도면이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치는 압력부(100), 용액 저장부(110), 고압 펌프(120), 가열부(140), 그리고 압력계(150)를 포함하며, 고온 고압의 수환경에 노출된 시편(10)의 표면에서 응력부식균열이 발생할 경우, 시편(10)이 파열되는 압력 변화를 실시간으로 계측하여 응력부식균열 시간을 정확히 측정할 수 있다.
압력부(100)는 고압측과 저압측의 압력경계를 형성하며, 고압측과 저압측의 압력경계에 시편(10)을 고정할 수 있다. 압력부(100)는 저압측 하우징(102), 그리고 고압측 하우징(103)을 포함한다. 여기서, 시편(10)은 니켈계 합금 및 스테인리스강과 같은 고내식 재료를 얇게 형성할 수 있다. 그리고 시편(10)은 원판형으로 형성할 수 있다. 시편(10)은 각각 저압측 하우징(102)과 고압측 하우징(103)의 사이에 결합되며, 일면은 저압측의 영향을 받고, 타면은 고압측의 영향을 받는다. 저압측 하우징(102)은 미리 설정된 크기의 저압측 내경(A)을 갖는다. 그리고 고압측 하우징(103)은 미리 설정된 크기의 고압측 내경(B)을 가지며 시편(10)을 사이에 두고 저압측 하우징(102)과 결합되어 시편(10)을 고정할 수 있다. 여기서, 시편(10)의 변형에 의해 응력부식균열 발생 시간이 변화되는 것을 방지하기 위해 저압측 내경(A)보다 고압측 내경(B)을 크게 형성할 수 있다. 도 1에서 압력부(100)를 직렬 또는 병렬로 연결하면 동시에 실험할 수 있는 시편(10)의 수량이 증가하게 되므로, 좀 더 효율적인 응력부식균열 개시 시간 측정시험이 가능하다.
저압측 하우징(102)과 고압측 하우징(103)은 나사산 방식 또는 볼트 방식 등 다양한 방법으로 압력 차이를 유지할 수 있도록 밀봉 수단을 구비할 수 있다. 예를 들어, 압력부(100)는 시편(10)의 변형을 최소화하고 고압 밀봉을 유지하기 위하여 금속 가스켓(104), 그리고 고정핀(105)을 더 포함할 수 있다. 금속 가스켓(104)은 시편(10)과 고압측 하우징(103)의 접합면 사이에 구비되어 시편(10)의 변형을 방지하고 고압 밀봉을 유지할 수 있다. 고정핀(105)은 시편(10)의 표면에 결합되어 회전방향 변형을 방지하도록 금속 가스켓(104)을 고정하는 기능을 할 수 있다. 저압측 하우징(102)과 고압측 하우징(103)을 나사산 방식으로 돌려서 체결할 경우 회전력에 의해 시편(10)의 표면에 회전방향 변형을 유발하지 않도록 금속 가스켓(104)을 고정하는 고정핀(105)을 더 포함할 수 있다. 또한 압력부(100)의 양 끝에서 저압측 하우징(102)과 고압측 하우징(103)에 각각 배관 연결부(106)를 연결할 수 있다.
용액 저장부(110)는 압력부(100)의 고압측에 시편(10)의 사용 조건과 동일한 수환경을 모사하기 위해 구비된 용액 순환라인(12)에 구비되어 압력부(100)의 고압측에 공급되는 용액을 저장할 수 있다. 용액 저장부(110)는 용액 순환라인(12)에 구비되어 용액이 유입되는 입구와 용액이 배출되는 출구를 갖는 저장탱크를 포함할 수 있다.
고압 펌프(120)는 용액 순환라인(12)에서 용액 저장부(110)와 압력부(100) 사이에 구비되어 용액 저장부(110) 내에 저장된 용액을 압력부(100)의 고압측으로 공급하고 다시 용액 저장부(110)로 순환시키는 기능을 한다. 시편(10)의 고온 고압측에 시편(10)의 사용 조건과 동일한 수환경을 모사하기 위해서, 용액 저장부(110) 내에 저장된 용액을 고압 펌프(120)를 이용하여 용액 순환라인(12)에 구비된 예열부(130), 가열부(140), 압력부(100)로 순차적으로 공급한 후 다시 용액 저장부(110)로 순환시킨다. 용액 순환라인(12)에서 고압 펌프(120)와 압력부(100)의 사이에 구비되어 압력부(100)를 추가 가열하는 예열부(130)를 더 포함할 수 있다. 가열부(140)의 구동에도 압력부(100) 내부의 온도를 더 상승시킬 필요가 있는 경우 예열부(130)를 사용할 수 있다.
가열부(140)는 압력부(100)가 내부에 포함되도록 구비되어 압력부(100)의 내부 온도를 설정된 온도로 가열할 수 있다. 가열부(140)를 이용하여 압력부(100) 내부의 온도를 사용 온도 조건에 맞게 가열할 수 있다.
압력계(150)는 압력부(100)의 저압측에 연결되어 압력부(100)의 저압측 압력을 검출하는 압력 검출센서를 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이 시편(10)이 압력부(100)의 고압측과 저압측의 압력경계에 고정된 상태에서 시편(10)의 고온 고압측에 압력을 계속 가하게 되면, 시편(10)의 고온 고압측 표면에서 응력부식균열이 발생한다. 그리고 시편(10)의 고온 고압 파열압력(PB(S))이 압력 차이(ΔP)보다 낮아지면 시편(10)이 파열되고 압력계(150)를 통해 고온 저압측 압력(P1)이 증가하는 시간을 파열 시간으로 측정하게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치는 고내식 재료로 형성된 시편(10)의 한면은 고온 고압의 수환경에 노출시키고, 시편(10)의 반대면은 고온 저압의 대기환경에 노출시킨 후 장시간 유지한다. 이러한 상태에서 고온 고압의 수환경에 노출된 시편(10)의 표면에서 응력부식균열이 발생할 경우, 시편(10)이 파열되어 고온 저압의 압력이 높아지므로 압력계(150)를 이용하여 이를 실시간으로 계측하여 응력부식균열 시간을 정확히 측정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 응력부식균열 개시 시간 측정 시험방법의 작동 원리를 설명한 개념도이며, 고온 고압의 수환경에서 시편(10)의 파열과정을 도시한 도면이다. 그리고 도 3에서 시편(10)이 결합되는 압력부(100)의 부분은 도 2에서 시편(10)을 포함하는 점선 부분을 확대한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 응력부식균열 개시 시간 측정 시험방법을 설명하기에 앞서 시편(10)은 니켈계 합금 및 스테인리스강과 같은 고내식 재료로 형성하고, 시편(10)의 한면은 고온 고압의 수환경에 노출되고, 시편(10)의 반대면은 고온 저압의 대기환경에 노출된 상태에서 미리 설정된 시간동안 유지하는 것을 가정한다. 이러한 상태에서 도 3을 참조하면, 압력부(100)의 고압측과 저압측의 압력이 동일한 초기 단계(S310)에서 시편(10)은 원래의 평판을 유지할 수 있다. 압력부(100)의 고압측과 저압측의 압력이 동일한 상태에서 고압측에 고압력(P2, P2 > P1)를 가하면, 고압측과 저압측의 압력 차이(ΔP, P2 - P1)에 의해 시편(10)은 저압측으로 볼록한 곡률이 형성되도록 변형하게 된다(S320). 이때 시편(10)의 두께 및 저압측 내경(A)을 조절하여 압력 차이(ΔP)에 비해 파열 압력(Burst Pressure, PB)이 높도록 설계하여 기계적 파열은 발생하지 않도록 한다. 그러나 장시간 유지하는 동안 고압측의 고온 수환경에서 시편(10)의 표면 중 인장응력 부분에서 응력부식균열이 발생하면, 시편(10)의 파열 압력이 낮아지게 된다. 따라서, 응력부식균열의 깊이가 커지면서 파열 압력(PB)이 압력 차이(ΔP)에 비해 낮아지게 될 때 응력부식균열 시점을 알 수 있다(S330). 계속해서 응력부식균열이 진행되어 시편(10)은 파열하게 되고 고온 저압측의 압력(P1)이 고온 고압측의 압력(P2)까지 증가하게 된다(S340). 이러한 상태에서 압력계(150)를 이용하여 고온 저압측의 압력(P1)을 실시간으로 계측하여 압력이 증가하는 시점으로부터 응력부식균열의 발생 시간을 정확하게 측정할 수 있다.
시편(10)의 파열압력(PB)은 수학식 1과 수학식 2를 이용해서 계산할 수 있다.
[수학식 1]
PB = (2tσ) / R
여기서, t = 시편의 두께, σ = 시편의 인장강도, R = 시편의 변형후 곡률 반경,
[수학식 2]
PB = (8tσ) / D × [
Figure 112020019824303-pat00001
-1]/(1+δ)
D = 시편 노출 직경(저압측 내경과 동일), δ = 시편의 연신율(0~1 사이의 값을 가짐)
수학식 1과 수학식 2에서 계산되는 시편(10)의 파열압력(PB)은 응력부식균열이 없는 시편(10)의 초기 파열압력(PB(0))이므로, 수학식 3의 조건을 만족해야 한다.
[수학식 3]
PB(0) > ΔP = (P2 - P1)
시편(10)의 고온 고압측 표면에 응력부식균열이 발생할 경우 시편(10)의 고온 고압 파열압력(PB(S))은 응력부식균열의 깊이가 시편(10) 두께의 1/2로 성장할 경우 응력부식균열이 없는 시편(10)의 초기 파열압력(PB(0))에 비해 통상 1/2 수준으로 감소한다. 따라서 수학식 4와 같이 시편(10)의 고온 고압 파열압력(PB(S))은 압력 차이(ΔP)보다 낮도록 설계하면, 응력부식균열이 발생하여 그 깊이가 시편(10) 두께의 1/2로 성장하였을 때 시편(10)은 파열하게 된다.
[수학식 4]
PB(S) = 1/2 PB(0) < ΔP
수학식 1과 수학식 2에서 모든 변수는 실험이 수행되는 온도에서의 물성이어야 한다. 그리고 실험 설계 조건으로서, 시편(10)의 고정을 위하여 시편(10)의 직경은 고압측 내경(B)보다 커야 한다. 시편(10)의 고정을 위해 저압측 하우징(102)과 고압측 하우징(103)을 체결할 때 시편(10)과 금속 가스켓(104)의 접촉부에서도 변형이 발생할 수 있다. 이러한 변형에 의해 응력부식균열 발생 시간이 변화되는 것을 방지하기 위해서, 저압측 내경(A)은 고압측 내경(B)보다 충분히 작아야 한다. 그리고 고압측 내경(B)과 저압측 내경(A)의 크기 비율과 시편(10) 두께의 관계를 설정할 수 있다. 예를 들어, (B-A)/2는 시편(10) 두께의 3배 이상 되도록 설계할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치 및 방법은 원자력발전소 등 고온 고압의 수환경에서 사용되는 고내식 구조재 및 부품의 응력부식균열 특성을 평가하여 수명 데이터를 취득함에 있어서, 동시에 시험할 수 있는 시료의 개수와 종류를 증가시킬 수 있다. 그리고 응력부식균열 발생 시간을 실시간으로 측정하여 그 시간을 정확하게 측정할 수 있어서 시험 기간을 단축하고 효율을 크게 개선할 수 있다. 또한 시험 효율을 개선함에 있어서 구조재 및 부품의 가동환경에서 발생되는 응력부식균열과 동일한 열화기구를 재현할 수 있는 시험 조건을 제공하여 시험 데이터 및 이를 바탕으로 개발되는 예측 모델의 신뢰도를 높일 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이것도 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10 ; 시편 12 ; 용액 순환라인
100 ; 압력부 102 ; 저압측 하우징
103 ; 고압측 하우징 104 ; 금속 가스켓
105 ; 고정핀 110 ; 용액 저장부
120 ; 고압 펌프 130 ; 예열부
140 ; 가열부 150 ; 압력계

Claims (9)

  1. 고압측과 저압측의 압력경계에 시편을 고정하는 압력부,
    용액 순환라인에 구비되어 상기 압력부의 고압측에 공급되는 용액을 저장하는 용액 저장부,
    상기 용액 저장부 내에 저장된 용액을 상기 압력부의 고압측으로 공급하는 고압 펌프,
    상기 압력부가 내부에 포함되도록 구비되어 상기 압력부의 내부 온도를 설정된 온도로 가열하는 가열부, 그리고
    상기 압력부의 저압측에 연결되어 고온 고압의 수환경에 노출된 상기 시편의 표면에서 응력부식균열로 파열시 상기 압력부의 저압측 압력을 검출하는 압력계
    를 포함하며,
    상기 시편의 두께와 상기 압력부의 저압측 내경(A)을 조절하여 상기 압력부의 고압측과 저압측의 압력이 동일한 초기 단계에서 상기 시편의 평판을 유지하고, 고온 고압의 수환경에서 상기 시편은 부식균열이 없을 때 고온 고압측의 압력(P2)과 고온 저압측의 압력(P1)사이의 압력 차이(ΔP)에 비해 파열 압력(PB)이 높도록 설계하고, 부식균열이 발생하면 압력 차이(ΔP)에 비해 파열 압력(PB)이 낮도록 설계하는 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치.
  2. 제1항에서,
    상기 압력부는
    미리 설정된 크기의 저압측 내경(A)을 갖는 저압측 하우징, 그리고
    상기 저압측 내경(A)과 서로 다른 크기로 형성된 고압측 내경(B)을 가지며 상기 시편을 사이에 두고 상기 저압측 하우징과 결합되어 상기 시편을 고정하는 고압측 하우징
    을 포함하는 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치.
  3. 제2항에서,
    상기 고압측 내경(B)은 상기 저압측 내경(A)보다 크게 형성되는 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치.
  4. 제2항에서,
    상기 시편과 상기 고압측 하우징의 접합면 사이에 구비되어 상기 시편의 변형을 방지하고 고압 밀봉을 유지하는 금속 가스켓을 더 포함하는 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치.
  5. 제4항에서,
    상기 시편의 표면에 결합되어 회전방향 변형을 방지하도록 상기 금속 가스켓을 고정하는 고정핀을 더 포함하는 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치.
  6. 제1항에서,
    상기 압력부는 상기 용액 순환라인에 복수로 구비되는 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치.
  7. 제1항에서,
    상기 시편은 니켈계 합금 또는 스테인리스강 중 1종 이상을 포함하는 응력부식균열 개시 시간 측정 시험장치.
  8. 저압측과 고압측의 경계를 형성하는 압력부에 시편을 준비하는 시편 준비단계,
    상기 시편을 기준으로 상기 압력부의 고압측에 고온 고압의 수환경을 형성하는 시편 가압단계,
    고온 고압의 수환경에 노출된 상기 시편의 응력부식균열로 상기 시편을 파열시키는 시편 파열단계, 그리고
    상기 압력부의 저압측에 연결된 압력계를 이용하여 상기 시편의 파열상태를 실시간으로 측정하는 응력부식균열 개시 시간 측정단계를 포함하며,
    상기 시편의 두께와 상기 압력부의 저압측 내경(A)을 조절하여 상기 압력부의 고압측과 저압측의 압력이 동일한 초기 단계에서 상기 시편의 평판을 유지하고, 고온 고압의 수환경에서 상기 시편은 부식균열이 없을 때 고온 고압측의 압력(P2)과 고온 저압측의 압력(P1)사이의 압력 차이(ΔP)에 비해 파열 압력(PB)이 높도록 설계하고, 부식균열이 발생하면 압력 차이(ΔP)에 비해 파열 압력(PB)이 낮도록 설계하는 응력부식균열 개시 시간 측정 시험방법.
  9. 제8항에서,
    상기 응력부식균열 개시 시간 측정단계는
    상기 시편의 고온 고압측 표면에서 응력부식균열이 발생하고, 상기 시편의 고온 고압 파열압력(PB(S))이 상기 시편의 저압측 압력(P1)과 상기 시편의 고압측 압력(P2)의 압력 차이(ΔP)보다 낮아지면 상기 시편이 파열되고 상기 압력계를 통해 상기 시편의 저압측 압력(P1)이 증가하는 시간을 파열 시간으로 측정하는 응력부식균열 개시 시간 측정 시험방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115219343A (zh) * 2022-07-22 2022-10-21 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种玻璃抗高温高压性能评测装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101409812B1 (ko) 2013-05-14 2014-06-24 한국기계연구원 자유지지형 나노박막의 물성 시험 장치 및 방법
KR101844970B1 (ko) 2015-07-08 2018-04-03 한국기계연구원 압전 나노박막의 물성 시험 장치 및 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6246251A (ja) * 1985-08-24 1987-02-28 Katayama Chem Works Co Ltd 応力腐食割れの検知方法及び装置
JPH083461B2 (ja) * 1988-03-17 1996-01-17 株式会社豊田中央研究所 薄膜の内部応力・ヤング率測定装置
JPH02251737A (ja) * 1989-03-27 1990-10-09 Hitachi Ltd 薄膜体の強度測定方法および装置
JPH03287046A (ja) * 1990-04-03 1991-12-17 Japan Steel Works Ltd:The 応力腐食割れ試験装置
KR960006198B1 (ko) 1992-12-04 1996-05-09 엘지전자주식회사 밀착 이메지 센서
KR100386011B1 (ko) * 1998-11-10 2003-08-25 배동호 소형유압레버식응력부식균열시험기
KR100900881B1 (ko) * 2007-05-22 2009-06-04 성균관대학교산학협력단 응력부식균열 시험장치
JP2009085811A (ja) 2007-10-01 2009-04-23 Ihi Corp 応力腐食割れ検知用試験片及び応力腐食割れ検出装置
KR101083183B1 (ko) 2009-10-30 2011-11-11 한국전력공사 원자력 발전소의 고온고압환경에서 사용된 히터 슬리브 노즐 관통관에 발생되는 응력부식균열에 대한 비파괴 검사의 성능 검증용 시편 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101409812B1 (ko) 2013-05-14 2014-06-24 한국기계연구원 자유지지형 나노박막의 물성 시험 장치 및 방법
KR101844970B1 (ko) 2015-07-08 2018-04-03 한국기계연구원 압전 나노박막의 물성 시험 장치 및 방법

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