• Title/Summary/Keyword: 결정립 분포

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Co-sputtering법으로 제작된 화합물 반도체 박막형 태양전지에서 $CuInSe_2$(CIS) 광흡수층의 열처리 효과

  • Kim, Hae-Jin;Lee, Hye-Ji;Son, Seon-Yeong;Park, Seung-Hwan;Kim, Hwa-Min;Hong, Jae-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.269-269
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    • 2010
  • 현재 화석연료의 부족으로 인한 에너지 수급의 불균형, 자연환경의 파괴로 인해 대체에너지 개발이 절실히 요구되고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 방안으로 태양전지에 대한 관심이 높아지고 있다. 기존 결정형 실리콘 태양전지와 비교해 화합물 반도체를 기반으로 한 박막형 태양전지는 친환경적인 제품이면서 제조원가를 절감시킬 수 있고, 반영구적인 수명 및 값싼 기판을 활용할 수 있는 장점으로 인해 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 실험에서는 Co-sputtering법으로 제작된 $CuInSe_2$(CIS)를 광활성층으로 한 박막형 태양전지에서 실온 ${\sim}550^{\circ}C$의 다양한 온도에서 후열 처리된 CIS 박막들의 전기적, 구조적, 광학적인 특성들을 분석하였다. 제작된 박막들 가운데 Hall Effect 측정결과 $550^{\circ}C$에서 후열 처리된 박막이 가장 높은 1.227E+22(/$cm^3$)의 캐리어 농도와 1.581(cm/$V{\cdot}s$)의 홀 이동도를 가지며, 3.092E-4(${\Omega}{\cdot}cm$)의 가장 낮은 비저항 값을 갖는 것으로 나타났다. EFM 측정결과 열처리 하지 않은 박막에 비해 후열처리된 CIS 박막의 전도성이 전체적으로 높아졌다. 특히, $550^{\circ}C$에서 후열 처리된 박막의 표면은 전체적으로 전기 전도성이 높은 결정립들이 골고루 분포하며 가장 높은 표면 포텐셜 에너지 값을 갖는 것으로 나타났다. 박막들의 구조적 특성을 분석하기 위해 SEM과 XRD를 측정한 결과, $350^{\circ}C$에서 후열 처리된 박막들은 열처리 되지 않은 박막과 비교해 표면형상 변화가 일어났으며, $550^{\circ}C$에서 후열 처리된 CIS 박막들은 $CuInSe_2$(112) 방향이 향상된 chalcopyrite-like 구조를 가지면서 박막 밀도가 높고 결정립의 크기가 증가된 것을 확인하였다. 이는 박막 성장시 기판온도의 상승으로 CIS 박막 내에서 셀레늄의 확산과 상호작용으로 3원 화합물이 재결정화되어 구조적인 특성향상에 기여하였기 때문이다. 결론적으로 본 연구는 CIS 광활성층에서 후열 처리의 효과들 뿐만아니라 박막 증착시 co-sputtering법을 이용함으로써 증착시간의 감소 및 대면적화와 대량생산으로도 적용 가능함을 제시하고자 한다.

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Characterization of Precipitates in New Zr base Alloys for Fuel Cladding (핵연료 피복관용 Zr신합금의 석출물 특성)

  • Jeong, Yong-Hwan
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.6
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    • pp.585-588
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    • 1996
  • 여러 가지 Zr합금에서 생성되는 석출물의 특성을 규명하기 위하여 시편을 $600^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리 한후 EDX가 부착된 TEM을 이용하여 석출물에 관한 연구를 수행하였다. Zr1.4Sn0.2Fe0.1Cr 합금에서는 두 종류의 석출물이 생성되는데 하나는 석출물의 대부분을 차지하는 HCP 구조으 Zr(Cr, Fe)2 석출물로서 이는 둥근 형태를 유지하며 결정립내나 결정립계에 관계없이 널리 분산되어 분포된다. 다른 하나의 석출물은 극히 일부에서만 관찰되는 Zr2(Fe, Si)성분의 석출물로서 이는 tetragonal 구조를 갖는다. Zr0.5Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 tetragonal (Zr, Nb)2(Fe, V) 석출물이 형성되며, Nb이 1.0 wt.% 첨가된 Zr1.0Nb0.6Fe0.3V 합금에서는 HCP 구조의 (Zr, Nb)(Fe, V)2 석출물과 BCC 구조인 $\beta$-Zr이 생성된다. Zr1.0Nb0.6Fe0.3V합금을 제외하고는 대부분의 합금에서 석출물은 약 1.0$\mu\textrm{m}$의 크기를 나타냈다. 합금 조성이 다를 경우에 석출물 크기와 35$0^{\circ}C$ 부식 특성과는 부식 특성과는 연관성이 없는 것로 나타났다.

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Property of purple gold with Al contents (퍼플골드의 Al 조성 증가에 따른 물성 변화)

  • Choi, Seung-Jae;Song, Oh-Sung
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2011.05b
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    • pp.970-973
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    • 2011
  • 유색 금 합금 중의 하나인 퍼플골드(purple gold)는 특유의 적자색(보라색)이 나는 78wt%Au-22wt%Al의 조성으로 이루어진 금 합금으로 많은 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 78wt%Au-22wt%Al(이후 Au1)인 기준 조건보다 Al의 상대조성이 커짐에 따라 보라색과 기계적 물성의 변화를 확인하기 위해 76wt%Au-24wt%Al(이후Au2), 74wt%Au-26wt%Al(이후 Au3), 72wt%Au-28wt%Al(이후 Au4)으로 Al 조성을 22~26%Al까지 변화시키고 이때의 비커스 경도, 광학현미경, EDS, UV-VIS-NIR 색차분석 실험을 실시하였다. 비커스경도 측정결과 Al의 함유량이 증가함에 따라 경도값은 감소하는 경향성을 보였으며, 26wt%Al 이상의 조성에서 Au1 조성에 상응하는 경도 값을 유지할 수 있음을 확인하였다. 광학현미경을 이용한 미세구조 분석결과 Al의 함유량이 증가함에 따라 적자색을 띄는 결정립 $AuAl_2$의 분포는 감소하며, 결정립계에 석출하는 Al-rich 상의 분포와 크기는 증가하는 경향을 확인하였다. EDS를 이용한 성분분석 결과 실제 목표했던 조성과 분석오차를 고려하면 잘 일치함을 확인하였다. UV-VIS-NIR를 이용한 색차 분석결과 Au3 조성까지도 보라색을 유지할 수 있음을 확인하였다. 따라서 비커스경도와 색을 고려하면 기존 19K인 Au1보다 18K의 Au2 조성에서도 퍼플골드 구현이 가능하였다. 이후 Au2 조성으로 블랙홀과 아라크네를 모티브로 하여 실제 주얼리 제품을 성공적으로 제조하였다.

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Analysis of orientation distribution in polycrystalline YB$a_2$C${u_3}{O_7}$-X by electron channeling patterns (ECP 법을 이용한 YB$a_2$C${u_3}{O_7}$-X의 결정방위 분포해석)

  • Gang, Hwang-Jin
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.3 no.4
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    • pp.336-343
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    • 1993
  • The standard map for polyerystalline $YBa_2Cu_3O_7$-X was construeted and indexed from pressed tape sintered bulk and compressed bulk samples were drawn by the [001-110-110] stereographie quadrant map and by the ECPs from individual grains of the speeimens. The relationship between the (001) texture development and critical current density (Jc) for various samples was discussed. An (001) orintation was preferred in the pressed tape thickness was decreased. and in the compressed bulk as the compression strain was increaesed.The (001) orientation made a signifieant in crease on Jc. We conclded that an ECP technique was very useful for the analysis of the orientation distribution in small-sized $YBa_2Cu_3O_7$-X specimens such as superonducting tapes or thin films.

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Effect of Strip-cast Conditions on the Formation of Microstructures in Nd-Fe-B alloys (Strip-cast 조건이 Nd-Fe-B 합금의 미세조직 형성에 미치는 영향)

  • Lee, D.H.;Jang, T.S.;Kim, D.H.;Kim, Andrew S.
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.12 no.1
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    • pp.34-40
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    • 2002
  • In order to improve the microstructure of the strip cast Nd-Fe-B alloys that are frequently used for production of high energy sintered magnets, influence of various strip casting conditions on the microstructure and phase formation and distribution were investigated. Nd-Fe-B strips consisting of microstructures suitable for preparation of high energy sintered magnets could be obtained when the wheel speed was below 5 m/s. The compositional limit that can avoid the crystallization of free iron in the as-cast state was estimated to be Nd$\_$14/Fe$\_$79/B$\_$7/. Regardless of the compositional variation, <001> preferred orientation of Nd$_2$Fe$\_$14/B normal to the strip surface was always occurred below 5 m/s, which would eventually enhance the grain alignment during pressing the powder under a magnetic field. While the coercivity of the strip cast alloys increased with the increase of the wheel speed, mainly due to the refinement of Nd$_2$Fe$\_$14/B grains, it decreased with the reduction of Nd content in the alloy composition as the formation of free iron increased.

Properties of NiO-doped WO$_3$ (NiO 첨가에 따른 WO$_3$의 물성)

  • No, Hyo-Seop;Bae, In-Su;Jeong, Hun-Taek;Lee, Su-Seon;Hong, Gwang-Jun;Lee, Hyeon-Gyu;Park, Jin-Seong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.11 no.4
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    • pp.272-277
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    • 2001
  • NiO-doped $WO_3$ thick films were prepared by a screen printing technique. The electrical Property and microstructure of the films were investigated with the partial pressure of oxygen and the amount of NiO. The grain size of NiO-doped $WO_3$ was smaller than that of undoped $WO_3$ but the grain sixte of 0.1, 1, 10 mol% NiO-doped$ WO_3$ were nearly the same. The electrical conductance of the $WO_3$ thick films decreased with the oxygen partial pressure, and increased with the amount of NiO to the limit of solid solution. The variation of the electrical conductance with temperature is not so large in the extrinsic region, but it changed rapidly in the intrinsic region. The conductance decreased with adsorption of oxygen in the intermediate range between the extrinsic and intrinsic region.

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Discussion on the Mechanical Alloying Process of Ni-20Cr alloy (Ni-20 Cr계 분말의 기계적 합금화 과정에 대한 고찰)

  • Yoo, Myoung Ki;Choi, Ju
    • Analytical Science and Technology
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    • v.6 no.2
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    • pp.197-205
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    • 1993
  • Blends of elemental Ni and 20 weight % Cr powder were milled for different period in a laboratory attritor. Powder size distribution, microstructure and X-ray diffraction characteristics were investigated as a function of processing period. Saturated magnetization, Ms and coercive force, Hc we also measured and compared with plasma melted ingot to confirm the mechanically alloyed states. Mechanical alloying occurred as a consequence of the partition of powders and the increase of interfacial area driving diffusing of Cr into Ni. However, magnetic properties of chemically homogeneous solid solution like melted ingot has not been observed even though steady state of submicron grain size has been achieved after milling over 15 hrs. Further mechanical alloying period gave refinement of grain size, which resulted in the increase of alloyed layer. It is concluded that homogenization should be controlled by the increase of interfacial area between constitutive powders caused by plastic particle deformation and by the diffusion of Cr within the alloyed phase into Ni-rich phase through lattice defects.

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Friction Welding of Ni-Base ODS Alloy Prepared by Mechanical Alloying (기계적 합금법으로 제조된 Ni기 산화물 분산강화 합금의 마찰압접에 관한 연구)

  • 강지훈;박성계;김지순;권영순
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 1994.10b
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    • pp.15-15
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    • 1994
  • M MA ODS 합금의 보다 폭넓용 실용확훌 위해 크게 요구되고 있는 적정 접합기술 개발의 한 방안£로, 마찰압접(Friction Welding) 방법의 가능성옳 조사하기 위하여 마찰압력과 시간, 마 찰 후 접촉압력(Upset Pressure) 풍을 다양하게 변화시켜 접합체톨 제조한 후, 접합체 강도에 대한 인장시험과 접합계연의 결합 및 미세구조에 대한 현미경 관찰, EDS에 의한 원소분석, 접 합이옴부의 경도분포와 파단면 분석 풍율 행하였다. 실험에 사용된 모재는 기계적 합금법으로 제조된 Inca사의 Ni기 MA 754 합금이었으며, 직경 l 10 mm, 길이 50 mm로 가공한 후, 아세통£로 초음파 세척하여 접합에 사용하였다. 접합온 브 레이크식 마찰압접기틀 사용하여 행하였으며, 회전시험편의 회전수는 2400 rpm이었A며, 다른 한쪽의 고정시험편과의 마찰압력 및 마찰시간온 각각 50 - 500 MPa과 1-5초로, 또한 업셋압 력도 50 - 600 MPa로 변화시켰다. 이때 업셋압력은 모든 시편에 대해 일정하게 6초동안 가하 였다. 얻어진 접합체는 각 압접조건 당 2개 이상의 접합시험편에 대해 상온 인장강도톨 측정하 였으며, 파단이 일어난 위치를 확인한 후 파면에 대한 분석율 주사전자현미경(SEM)과 에너지 분산형 분광분석기mDS)릎 사용하여 행하였다. 컵합이옴부의 첩합성올 확인하기 위하여, 접합 체를 접합변에 수직으로 절단, 연마한 후 광학현미경과 SEM, EDS 퉁으로 관찰, 분석하여 접 합부의 형상과 결합형성 여부, 접합계면의 미세조직 퉁옳 조사하였다. 또한 마찰압접에 따론 모재와 접합계연부의 경도분포훌 접합이옴부로부터 모재쪽으로 일정 간격율 두어 마이크로 비 커스 경도기로 측정, 조사하였다. 이상의 설험 결과, 다옴과 같온 결론옳 얻었다. ( (1) 접합체 강도가 모채 강도의 95% 이상이 되는 양호한 렵합체흩 얻기 위한 마찰압력 조건 온, 2400 rpm의 회전속도와 6초의 업셋압력 유지시간에서 마찰압력과 업셋압력, 그리고 마찰시 간이 각각 400 MPa 이상과 500 MPa 이상,2초입율 확인하였다. ( (2) 컵합이옴부의 관찰 결과, 모든 마찰압접 조건에서 컵합이옴부는, 기폰 모재의 texture 조직 을 유지하고 있는 모재부 영역(영역 ill)과 첩합계면부에 인접하여 업셋압력이 주어질 때 단조 효과에 의해 계연 외부로 metal flow가 일어나면서 형성된 영역 II, 매우 미세한 결정립으로 구성된 중앙부의 영역 1 로 이투어져 있옴융 확인하였다. ( (3) 최적접합조건이 충족되지 않온 경우, 접합부의 영역 I 에서 관찰된 void와 균열, 불균일한 접합계면 통의 접합결함에 Al과 Y. Ti 퉁£로 구성된 산화물률이 용집되어 있옴을 확인하였 다-( (4) 접합체의 파단 양상온 크게 접합부 파단과 모재부 파단, 이률의 혼합형 파단i로 나눌수 있었다. 모재부 파단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였£며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다.

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Study on the current status of the broken rice separation process in RPC (RPC 쇄미선별 공정의 실태 조사)

  • 순영석;김명호;박승제;이종호
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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    • pp.269-275
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    • 2002
  • 미곡종합처리장 (RPC)에서 수행되고 있는 쇄미선별공정의 개선을 통해, 국내산 백미제품의 쇄립 혼입상태를 보다 더 정밀하게 관리하기 위한 기초 연구로서, 실험 결과를 바탕으로하여 국내 유통백미 제품의 등급판정에 사용할 수 있는 쇄립 기준을 결정하여 제시하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 백미제품 중의 쇄립 허용 혼입율에 관한 우리나라의 규격은, 일본백미 1등 표준품의 기준 및 미국백미 1등급 제품의 기준에 비견될 정도였지만, 쇄립의 정의 자체는 엄격하지 않았다. 또한, 미국과 일본과는 달리, 쇄립 혼입율 차이에 따른 백미 제품의 등급 체제가 존재하지 않았다. 이러한 사실을 종합하여 일본과 미국의 규격과 비교했을 때, 쇄미 혼입에 관한 한 우리나라는 매우 관대한 규격을 적용하고 있다고 판단된다. 2. 국내 유통백미 제품의 경우, 완전립 길이의 3/4 이상인 낟알들이 차지하는 중량 구성비는 93.5%였다. 완전립 길이의 $\frac{1}{4}$∼1/3, 1/3∼$\frac{1}{2}$, $\frac{1}{2}$∼2/3 및 2/3∼$\frac{3}{4}$에 해당하는 길이를 가진 낟알들의 중량비는 각각 0.3, 2.8, 2.7 및 0.6%이어서, 쇄립들의 길이는 2.5mm를 중심으로 주로 분포되어 있었다. 쇄립 혼입정도에 따른 국내 유통백미 제품의 등급은 한국과 일본의 기준을 적용할 경우, 쇄립의 총량 면에서는 만족할만한 수준이었다. 그러나, 한국의 잔싸라기 기준, 일본의 이물 함유비 기준, 미국의 6호체 통과분 기준이 적용될 경우, 국내 유통백미 제품의 등급은 매우 불량하였다. 3. 거의 모든 RPC에서는 쇄미선별설비로 로타리 시프터를 채택, 사용하고 있었으며, 로타리시프터 사용상의 문제는 회전몸체를 지지하는 rod spring의 파손 등 구조와 관련된 것이었다. 로타리 시프터에 의한 쇄립의 선별과 제거정도는 만족할 만한 수준은 아니었다. 4. 국내 유통백미 완전립의 길이, 폭, 두께는 각각 5.02mm, 2.93mm, 2.03mm이었으며, 산물밀도와 천립중은 각각 745.3kg/m3 및 20.46g이었다. 5. RPC 백미제품의 품질경쟁력 향상을 유도하고자 현행 쇄미의 정의와 기준을 보다 강화하여 다음과 같은 쇄미 기준과 계급을 설정, 제시하였다. "완전립" - 길이가 3.75mm이상인 미립 "준완전립" - 길이가 2.5∼3.75mm인 미립 "쇄미" - 길이가 1.75∼2.5 mm인 미립 "이물" - 길이가 1.75mm이하인 미립.

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$Y_BaCuO_5$ Distribution within $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ Grains of Melt Infiltration Processed YBCO Oxides (융융체 침투법으로 제조한 YBCO 산화물에서 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ 결정립 내 $Y_BaCuO_5$ 입자분포)

  • 김찬중;이동만;지영아;박해웅;홍계원
    • Journal of Powder Materials
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    • v.7 no.4
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    • pp.205-211
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    • 2000
  • Distribution of $Y_2BaCuO_5$ (211) Particles within $YBa_2Cu_3O_{7-x}/$ (123) grains of melt infiltration processed YBCO oxides was investigated. Processing parameters were a temperature, atmosphere (air and $O_2$) and initial 211 size. The 211 particles were distributed randomly within the 123 grains when the initial 211 size was large, while they made x-like pattern and/or butterfly-like patterns when the 211 size was small. The 211 patterns were more clearly observed in the samples prepared at higher temperatures and under $O_2$ atmosphere. The 211 distribution was explained in terms of the interfacial energy relationship among the solid, particle and melt.

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