간행물
한국재료학회지 KCI 등재 SCOPUS Korean Journal of Materials Research
- 발행기관 한국재료학회
- 자료유형 학술지
- 간기 월간
- ISSN 2799-8525 (Print)2799-8681 (Online)
- 수록기간 1991 ~ 2024
- 주제분류 공학 > 재료공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 530DDC 620
권호리스트/논문검색
제9권 제9호 (1999년 9월) 15건
1.
1999.09
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2.
1999.09
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지르콘 쉘 몰드를 제조하여 소결 온도 및 시간에 따른 소결거동이 기계적특성에 미치는 영향을 관찰하였다. 1000˚C에서 1.5시간동안 소결 한 쉘 몰드의 1차 코팅 표면층에서 미세균열의 크기 및 수가 극대화되었으며 소결온도 및 시간이 증가할수록 상온강도와 기공의 비표면은 감소하였다. 1차 소결 후 1500˚C에서 4시간동안 소결 처리한 주형의 고온변형거동은 백업층과 하중의 역방향으로 스터코와 지르콘 슬러리의 경계면을 따라 변형이 발생하였다. 1차 코팅층에서 알루미나 스터코와 지르콘 슬러리의 열팽창계수 차이와 백업 코팅층에서 지르콘 슬러리간의 입도 차이가 고온변형시험 중 역변형을 일으킨 것으로 판단된다.
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3.
1999.09
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본 연구에서는 NH(sub)4OH에 계면 활성제를 첨가한 세정액의 특성 및 세정 효과를 H(sub)2O(sub)2가 첨가된 NH(sub)4OH 세정액과 비교 연구하였다. NH(sub)4OH에 계면 활성제를 첨가한 경우 용액의 pH 및 산화 환원전위(Eh) 는 NH(sub)4OH의 값과 거의 유사하고 H(sub)2O(sub)2를 첨가한 경우에 pH는 감소하고 Eh는 증가하는 경향을 보였다. 표면장력은 계면 활성제를 첨가한 경우 약 72 dynes/cm에서 약 38dynes/cm로 감소하였으나 H(sub)2O(sub)2를 첨가한 경우에는 NH?OH 용액과 비교 거의 변화가 없었다. 실리콘 웨이퍼의 식각 속도를 측정한 결과 H(sub)2O(sub)2나 계면 활성제를 첨가하지 않은 초순수와 1 : 5(NH(sub)4OH : H(sub)2O(sub)2)의 부피비의 NH(sub)4OH용액이 첨가한 용액에 비해 최소 50배 이상의 높은 식각 속도를 보였다. 파티클 제거 실험에서 H(sub)2O(sub)2가 첨가된 NH(sub)4OH 세정액은 실험에 사용한 실리콘 표면위의 직경 0.67μm의 PSL파티클을 세정액의 온도와 무관하게 잘 제거하였으나 계면 활성제를 첨가한 NH?OH경우에 상온에서는 파티클을 제거할 수 없었으나 온도를 50˚C와 80˚C로 증가시킨 경우 H(sub)2O(sub)2가 첨가된 NH(sub)4OH와 유사한 세정 효과를 나타내었다.
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4.
1999.09
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분자선증착법으로 (0001) 사파이어 기판 위에 AlxGa1-xN 에피층을 AlN 몰비를 변화시키면서 성장시켰다. AlN 몰비는 0.16에서 0.76까지 변화시켰으며 X선의 회절 실험과 Rutherford backscattering spectroscopy 방법을 이용하여 AlN 몰비를 결정하였다. AlxGa1-xN 에피층의 깊이 방향의 조성 변화를 관찰하였으며 스퍼터 시간에 대해 각 원소가 일정한 원자 농도를 가짐을 알 수 있었다. AlN 몰비의 증가에 따른 표면 특성의 변화를 관찰하기 위하여 atomic force microscopy 측정을 수행하였다. 표면에서의 입자 모양이 AlN 몰비가 변화함에 따라 원형에서 침상형태로 변화함을 알 수 있었다. 표면 입자에 대한 root mean square 값과 average roughness 값을 구하였으며 AlN 몰비를 바꿈에 따라 나타나는 변화를 관찰하였다.
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5.
1999.09
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직경이 각각 4,6,8,12 및 15mm인 순Al 또는 Al-(1,2,3wt%) Cu합금 내부냉금이 95mm ø×200mm H 크기의 흑연주형 중심부에 설치되었다. 이 내부냉금과 같은 조성의 용융금속이 750˚C의 주입온도에서 주형에 주입되었고, 냉각속도, 응고조직 및 성분편석이 분석되었다. 주괴직경/내부냉금직경의 비가 8까지 증가될수록 결정립도, 2차수지상간격 및 성분편석이 현저하게 감소됨이 확인되었다. 그러나 이 비가 8이상이 되면, 미용해 내부냉금이 발생되고, 내부냉금의 효과는 급속히 감소되었다. 순Al 및 Al-(1,2,3wt%)Cu 합금에서 최대 내부냉금 효과를 얻을 수 있는 적정 주괴직경/내부냉금직경의 비는 750˚C주입온도에서는 8이었다.
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6.
1999.09
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본 연구에서는 SOI 구조를 이용한 50μm 두계의 규소 태양전지의 이용 가능성과 제한사항을 제시하기 위하여, interdigitated contact을 이용한 전극을 형성하도록 전지를 설계한 후 단계별 사진공정을 통해 태양전지를 제조하였다. Bonded SOI wafer를 이용하여 제조된 50μm 두께의 결정질 규소 태양전지의 효율은 전극간격이 1100μm과 base width가 35μm인 경우에서 11.5%로 가장 높은 값을 나타내었다. 또한 실험결과로부터 전면전극을 이용한 태양전지의 구조는 power loss를 최소화하는 최적의 base fraction을 적용하는 것이 필요하며, 전지의 효율은 fill factor에 강한 의존성을 나타내기 때문에 fill factor loss를 최소화하는 설계조건이 필요함을 알 수 있었다.
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7.
1999.09
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이산화탄소 기체센서를 Li2ZrO2계에서 온도와 CO2농도의 함수로서 연구했다. Li2ZrO3를 열처리해서 합성했다. 시편은 직경 10mm, 두께 1mm의 벌크형과 알루미나 기판 위에 후막형으로 각각 제조했다. Li2ZrO3는 450˚C에서 650˚C의 온도 범위에서 0.1%에서부터 100%까지 이산화탄소 농도 변화를 감지한다. 이산화탄소 감도는 측정온도와 연관성이 있다. Li2ZrO3는 450˚C에서 650˚C의 온도 범위에서 CO2와 반응해서 Li2CO3와 ZrO2로 분해된다. 650˚C 이상에서 Li2CO3는 Li2O와 CO2로 재분해된다. Li2ZrO3센서의 재현성은 좋지 않았고, 동작온도는 550˚C 정도가 적당하였다.
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8.
1999.09
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TiO2분말을 Al2O3분말에 대하여 무게비로 1,3,5,7,9와 11wt%로 혼합하여 알루미나 세라믹스의 미세조직 및 기계적 물성변화를 관찰하였다. TiO2분말의 첨가량이 증가할수록 부피비중은 3.26에서 2.90g/㎤으로 감소하였으며 기공율은 TiO2분말의 첨가량이 7wt%까지는 감소하였으나 9wt%이상 첨가할 경우 증가하였다. 압축강도 측정 결과 파괴강도는 TiO2분말의 첨가량이 7wt%까지는 증가하였으나 9wt%이상 첨가할 경우 감소하였다. 3점 곡강도를 측정한 결과 최대 파괴 응력 값은 TiO2분말의 첨가량이 증가할수록 감소하였다.
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9.
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분말야금법으로 제조된 Cu-7.5Ni-5Sn 합금의 용체화 및 시효 열처리 조건에 따른 기계적 특성의 변화를 관찰하였다. As-received 상태의 Cu-7.5Ni-5Sn 합금을 시효한 경우에는 시효 20분 후에 γ' 상의 석출에 의한 강도 증가를 나타내는데 반해, 재용체화 처리된 시편에서는 시효 수십초부터 스피노달 분해에 의한 급격한 강도의 증가를 나타내고 있다. 그러나 전체적인 인장강도는 재용체화 처리를 행한 경우에 비해 as-received 상태에서 등온 시효한 경우가 더욱 우수한 것으로 나타났다. 이러한 현상은 재용체화 처리에 의한 결정립 성장에 기인한 것으로 사료된다. As-received 상태의 Cu-7.5Ni-5Sn 합금을 장시간 시효하게 되면 결정립계에 불연속 석출물이 생성되었으며, 이러한 불연속 석출물의 생성과 성장은 열처리 조건에 영향을 받는 것으로 관찰되었으며, 합금의 최종 기계적 성질에 크게 영향을 미치는 것으로 판단된다.
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10.
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전자파 차폐특성 측정방법의 일환으로 매질의 전기전도도로부터 차폐효과를 정성적 수준에서 예측하는 연구를 수행하였다. 사용된 시편은 전도성 금속 (Cu, Ni)이 피복된 망사형 차폐재로 두께는 0.1 mm 정도이고, 전기전도도는 6.4×10~2.4×10(sup)5 mhos/m 범위 값을 가졌다. 물질상수와 시편의 두께로 표시되는 반사손실 및 흡수손실의 이론식을 도출하고 상기 시편에 대해 차폐효과를 계산하였다. 전도성 피복재의 경우 주된 차폐기구는 반사손실임을 밝힐 수 있었으며, 전기전도도가 증가함에 따라 차폐효과는 현저히 증가함을 알 수 있었다. 이들 이론치를 임피던스 실측치로부터 계산된 반사손실과 비교한 결과 10 dB 이내의 오차를 보임으로써 제안한 분석방법의 타당성을 입증하였다.
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11.
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가공열처리에 의한 결정립계조절 개념을 이용하여 Alloy 600 재료의 결정립계특성과 부식특성을 조사하였다. 가공열 처리에 따른 결정립계특성 변화를 EBSP로 분석하였으며, 결정립계특성 변화가 입계부식 및 응력부식균열 거동에 미치는 영향을 평가하였다. 가공열처리 반복에 따른 각 단계에서의 CSL 입계의 분율 변화가 두드러지지는 않았으나, 상용재료에 비하여 CSL 분율이 약 10% 이상 향상된 결과를 얻었다. 결정립계특성 변화에 따라 입계부식 저항성이 현저하게 증가하였으나, 1차측 응력부식균열 특성에 있어서는 가공열처리를 반복할수록 파단시간과 최대하중이 감소하고 평균 균열성장속도가 증가하였으며 2차 균열이 억제되는 결과를 얻었다. 결정립계의 'fine tuning' 기구가 이러한 부식거동변화에 작용한 것으로 해석할 수 있었다.
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12.
1999.09
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Sn-3.5g 무연합금을 Cu 및 Alloy42 리드프레임에 납땜접합 (solder joint)하고 미세조직, 젖음성, 전단강도, 시효 효과를 측정하여 비교하였다. Cu의 경우, 땜납의 Sn기지상안에 Ag(sub)3Sn과 Cu(sub)6Sn(sub)5상이, 그리고 땜납/리드프레임의 경계면에는 1~2μm 두께의 Cu(sub)6Sn(sub)5 상이 형성되었다. Alloy42의 경우, 기지상내에 낮은 밀도의 Ag3Sn상만이, 그리고 계면에는 0.5~1.5μm 두께의 FeSn2이 형성되었다. 한편, Cu에 비해 Alloy42 리드프레임에서 퍼짐면적은 크고 접촉각은 작아 더 우수한 젖음성을 나타내었으나, 전단강도는 35%, 연산율은 75%로 낮았다. 180˚C에서 1주일간 시효처리 후, Cu 리드프레임에는 계면 η-Cu6Sn5 층외에 ξ-Cu3Sn층이 성장하였고, Alloy42 리드프레임에는 기지상내에 Ag3Sn이 구형으로 조대하게 성장하였고, 계면에는FeSn2층만이 약 1.5μm로 성장하였다.
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13.
1999.09
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4NH(sub)3+3O2→2N2+6H2O 의 화학반응식을 가지며 O2 및 H2O를 산화제로 하는 NH3/O2산화의 성장모델을 세웠으며, 그 결과 Fick의 제 1 법칙을 기초로 하는 건식 및 습식 산화메카니즘으로 이해되는 Deal-Grove의 산화막 성장모델과 유사한 결과가 도출되었다. 이 성장모델에 의하면 산화제 O2 및 H2O가 상호보완적으로 산화에 영향을 미치므로 산화온도 뿐 아니라 NH3/O2의 유량비도 산화율을 결정한다. rapid thermal processing(RTP)에 의한 산화막 성장실험으로 본 연구에서 제안하는 성장모델을 확인하였으며, NH3분자의 분해에 의해 발생하는 N 원자의 산화막 내부확산을 secondary ion mass spectroscopy(SIMS)로 확인하였으며, Auger electron spectroscopy (AES) 측정결과 N 원자의 존재는 무시할만한 수준이었다.
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14.
1999.09
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Fe계 합금의 적층결함에너지를 감소시키는 것으로 알려진 Mn이 Fe-20Cr-1C-Si 경면처리 합금의 변형유기 상변태거동과 상온 및 고온 마모저항성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 15ksi의 접촉응력에 대하여 0~25wt.% Mn을 첨가한 시편은 모두 상온에서 마모손실량이 적은 우수한 마모저항성을 보였는데 Mn 첨가량이 5wt.% 이하인 시편의 경우 마모표면에서 γ→α'변형유기 상변태가 발생한 반면 15wt.% 이상 Mn을 첨가한 시편에서는 γ→ε변형유기 상변태가 발생하는 것으로 나타났다. 250˚C까지 고온 마모시험결과 γ→α'변형유기 상변태가 발생한 5wt.% 이하 Mn 첨가시편은 Mn 첨가량이 증가할수록 마모손실량이 증가하는 것으로 보아 Mn 첨가는 γ→α'변형유기 상변태에 있어서 고온 마모저항성을 저하시키는 것으로 생각되며 이는 Mn이 γ→α'변형유기 상변태의 M(sub)d 온도를 감소시키기 때문으로 생각된다. 반면에 γ→ε변형유기 상변태가 일어난 15wt.% 이상 Mn 첨가 시편의 경우 Mn 첨가량 증가에 따른 고온 마모손실량의 차이가 없는 것으로 보아 γ→ε변형유기 상변태는 γ→α'변형유기 상변태에 비해 온도의 존성이 적은 것으로 생각된다.
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