• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1227-1233
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• 2010

가스터빈엔진 내의 블레이드에서는 표면에 외부의 찬 공기를 흘려주는 작은 냉각 홀들을 가공하고 열 차단 코팅시스템을 코팅하는 방법으로 기지금속을 고온에서 보호한다. 열 차단 코팅은 열피로 과정에서 산화막의 성장 및 접합층과 산화막의 열팽창계수의 불일치로 산화막내부에 잔류응력이 발생하며 궁극적으로 코팅층의 분리를 유발한다. 본 연구에서는 내열합금 시편 표면에 작은 홀을 가공하여 여러 가지 고온 유지 조건에서 열 및 기계적 피로 시험을 수행하여 홀 주위의 산화막의 변형을 관찰하였다. 실험결과 기계적 피로가 홀 주위의 산화막의 변형에 중요한 영향을 미치며, 동일한 산화막 두께에서 고온 유지 시간이 짧을수록 변형이 쉽게 발생 하였다. 또한 본 연구에서는 홀 주위 산화막의 응력해석을 위한 이론적인 연구도 시도되었다.

• 한국재료학회지
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• 제5권4호
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• pp.420-425
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• 1995

AlGaN/GaInN 이중이종접합구조(double heterostructure :DH)를 대기압 유기금속기상에 피텍셜(MOVPE)법으로 AIN 와충층을 이용하여 사파이어 기판위에 성장하고, 실온에서의 광여기법에 의한 청색영역의 단면모드 유도방출특성과 편광특성을 조사하였다. 여기광원의 광밀도가 증가함에 따라 청색 영역에서의 유도방출 피크는 낮은 에너지 쪽으로 이동하였고, 유도방출 피크파장은 여기광밀도가 200kW/$cm^{2}$일때 402nm 이었으며, 스펙트럼의 반치폭은 18meV 이었다. 또한 유도방출에 필요한 여기광밀도의 임계치는 130 kW/$cm^{2}$ 이었다. AlGaN/GaInN로부터 방출되는 유도방출 광은 임계치 이상에서 TE-mode로 편광 되었다.

• 한국재료학회지
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• 제5권4호
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• pp.445-450
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• 1995

AIN 완충층을 이용하여 대기압 유기금속에피텍셜 (MOVPE)법으로 사파이어 기판위에 성장시킨 AlGaN/GaN 이중 이종접합구조(double heterostructure : DH)의 고밀도 광여기에 의한 자외선 영역에서의 단면모드 유도방출 특성에 대하여 조사하였다. 실온에서 여기광 밀도 200kW/$cm^{2}$에서 방출된 AlGaN/GaN DH의 유도방출 피크파장과 반치폭은 각각 369nm와 22.4meV이었으며, 80K의 온도에서는 각각 360.1nm와 13.4meV이었다. 고밀도 광여기에 의하여 단면모드 자외영역 유도방출을 얻기에 필요한 입사광 밀도의 임계치는 실온과 80K의 온도에서 각각 89kW/$cm^{2}$와 44kW/$cm^{2}$이었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권10호
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• pp.2089-2095
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• 2002

Ceramic/metal composites have many attractive properties and great potential fur applications. Interfacial fracture properties of different layered composites are important in material integrity. Therefore, evaluation of fracture toughness at interface is required in essence. In this study, the mechanical characteristics for interface of ceramic/metal composites were investigated by indentation test of micro-hardness method. Apparent interfacial toughness of TBC system could be determined with a relation between the applied load and the length of the crack formed at the interface by indentation test.

• Journal of Welding and Joining
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• 제14권2호
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• pp.10-18
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• 1996

Al합금과 경합을 하는 경량재료에는 금속재료로서는 Mg 및 Ti이 있는데, 이들 은 고가라는 단점이 있다. 또 비금속재료로는 플라스틱.수지등이 있는데, 산업폐기물 등의 문제가 있으나, Al합금은 재활용이 용이하다. 그러나 구조재료로서의 Al합금의 특성에는 아직 많은 결점을 가지고 있으며, 가장 큰 결점의 하나는 철강재료에 비하여 내마모성이 현저하게 떨어진다는 것이다. 그러므로 이 점이 개선된다면, Al합금은 경량구조용 재료로서 다양한 분야에서 철강재료를 대신할 수 있을 것으로 전망된다. Al합금에 대한 내마모특성을 부여하기 위한 종래의 표면경화기술로서는, 고경도합금 의 채용, 알루마이드처리등이 있는데, 충분한 경도가 얻어지지 않거나, 또는 고경도가 얻어져도 경화층의 깊이가 마이크론단위에 불과하여 고하중하에서의 내마모특성 등에 대한 문제가 있었다. 이들 방법 이외에도 PVD, CVD, 도금 등에 의한 표면피복 방법과 표면의 합금화에 의한 표면경화법 등에 있어서 여러 방법들이 있으나, 경도가 높고 또한 후막의 경화층으로서 박리의 위험이 적은 표면경화처리기술은 확립되어 있지 않다고 할 수 있다. 따라서, 이 분야에 대한 기술개발이 산업계로부터 강하게 요구되 고 있으며, 또한 이것과 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 해설에서는. 내마 모특성에 따른 Al후막기술의 현상과 그 대표적인 기술로서, 표면용융에 의한 합금화 를 이용하는 표면경화기술에 대하여 소개한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.45.2-45.2
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• 2009

무가압 소결과 분말 야금법을 통하여 금속-세라믹 복합체를 제작하였다. 사용된 각각의 분말은 니켈과 알루미나가 사용되었으며 60wt% Ni을 제조하였다. 60wt% Ni은 본 연구의 선행 연구에서 가장 밀도가 적고 최적 분산이 이뤄지지 않는 혼합 비율로써 이러한 결과는 복합체를 접합의 중간층으로 사용 시 크랙이 발생하는 등 물리적 특성 저하로 연결되고 있다. 선행 연구에서는 본 조성의 이러한 원인을 마이크로 크기의 분말 사용으로 인해 분산과 밀도 측면에서의 최적화가 이루어지지 않았기 때문으로 분석하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 나노 분말을 사용하였으며 나노분말의 크기는 소결 구동력을 극대화시키고 분산을 더욱 촉진시켜 이를 가능하게 할 수 있다. 하지만 나노분말의 특성 중 하나인 Agglomeration의 존재는 이러한 나노 분말의 장점을 상쇄시켜 원하는결론에 도달하는 것을 방해한다. 따라서 본 연구에서는 나노 분말의 Agglomeration을 효율적으로 제어함으로써 제작된 샘플의 최적 분산과 밀도를 향상시키고 그 결과를 SEM, TEM 등을 통하여 확인하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권11호
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• pp.831-838
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• 2011

Effects of spangle size and crystallographic characteristics on the surface appearance, galling properties, and adhesive strength of hot-dip galvanized steel sheets have been investigated. Both spangle size and crystallographic orientation measured by optical microscopy, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction were identified as critical factors influencing the galvanized coating performance. By decreasing the spangle size, surface appearance and galling properties related to the friction coefficient were significantly improved. However, low temperature adhesive-strength with small spangle galvanized steel sheets showed lower values compared to commercially used galvanized coating. The variation of adhesive strength in terms of spangle size has been clarified.

• 한국재료학회지
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• 제10권12호
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• pp.853-863
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• 2000

Cu 칩의 Cu 패드 위에 솔더 플립칩 공정에 응용하기 위한 무전해 구리/니켈 UBM (Under Bump Metallurgy) 층을 형성하고 그 특성을 조사하였다. Sn-36Pb-2Ag 솔더 범프와 무전해 구리 및 무전해 니켈 충의 사이의 계면 반응을 이해하고, UBM의 종류와 두계에 따른 솔더 범프 접합(joint) 강도 특성의 변화를 살펴보았다. UBM의 종류에 따른 계면 미세 구조, 특히 금속간 화합물 상 및 형태가 솔더 접합 강도에 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다. 무전해 구리 UBM의 경우에는 솔더와의 계면에서 연속적인 조가비 모양의 Cu$_{6}$Sn$_{5}$상이 빠르게 형성되어 파단이 이 계면에서 발생하여 낮은 범프 접합 강도 값을 나타내었다. 무전해 니켈/무전해 구리 UBM에서는 금속간 화합물 성장이 느리고, 비정질로 도금되는 무전해 Ni의 륵성으로 인해 금속간 화합물과의 결정학적 불일치가 커져 다각형의 Ni$_3$Sn$_4$상이 형성되어 무전해 구리 UBM의 경우에 비해 범프 접합 강도가 높게 나타났다. 따라서 무전해 도금을 이용하여 Cu 칩의 Cu pad 위에 솔더 플립칩 공정에 응용하기 위한 UBM 제작시 무전해 니켈/무전해 구리 UBM을 선택하는 것이 접합 강도 측면에서 유리하다는 것을 확인하였다.다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.125.1-125.1
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• 2011

빛 에너지를 전기에너지로 변환하는 발전소자인 태양전지는 청정 재생 에너지원으로 최근 Si 박막 태양전지의 고 효율화를 위해 여러 기술적인 면에서 개발되어지고 있다. 현재 박막형 태양전지는 실리콘계가 주류를 이루고 있으며, 유리 혹은 유연성기판(금속 or 고분자)에 비정질 실리콘 박막을 형성시킨 태양전지와 실리콘웨이퍼의 양면에 태양전지를 형성함으로써 효율을 극대화시킨 이종접합태양전지 등이 연구되고 있다. 특히 flexible 태양전지는 hard 기판에 비해 비교적 저가인 플라스틱 필름과 금속 foil을 기판으로 이용함으로서 저가화가 용이하며, 가볍고 유연성을 갖추고 있어 휴대와 시공에 있어 매우 우수한 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 flexible 기판(stainless steel)을 이용하여 태양전지 내 반사막 층이 미치는 영향을 알아보기 위하여 AZO/Ag 이중구조 박막의 특성을 연구하였다. RF magnetron sputtering system을 이용하였으며, 상온에서 Ag/AZO 이중구조 박막을 제조하였다. stainless steel 기판 위에 Ag층을 25nm 두께로 증착하였으며 연속공정으로 AZO 박막을 100~500nm의 두께경사를 가지도록 성장시켰다. 이 때의 AZO/Ag 이중구조 박막의 표면 morphology는 AFM 분석결과 7nm~3nm의 값을 나타내었으며, AZO 박막의 두께가 증가할수록 rms 값이 감소하는 경향을 보여주었다. 본 발표에서는 flexible 기판 상에 성장된 AZO/Ag 이중구조 박막의 전기적, 광학적 특성 등에 관하여 추가적으로 토론한 후 태양전지 효율 중 흡수층 내 반사막 층이 미치는 역할을 알아보겠다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권2호
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• pp.73-79
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• 2022

본 연구에서는 최근 저온접합 소재로 각광받고 있는 Ga과 대표적인 전극 물질인 Cu와의 반응연구를 실시하여 저온 솔더링 적용시 필요한 정보들을 확인하고자 하였다. 80-200℃ 온도범위에서 Ga과 Cu/Au 기판을 반응시켜 계면반응 및 금속간화합물(IMC) 성장을 관찰하고 분석하였다. 반응계면에서 성장하는 주요한 IMC는 CuGa₂ 상이었으며 그 상부에는 작은 입자크기를 가지는 AuGa₂ IMC 그리고 하부에는 얇은 띠 형상의 Cu₉Ga₄ IMC가 형성되었다. CuGa₂ 입자들은 scallop 형상을 보이며 Cu₆Sn₅ 성장의 경우와 비슷하게 반응시간이 증가함에 따라서 큰 형상변화없이 입자 크기가 증가하였다. CuGa₂ 성장기구를 분석한 결과 120-200℃ 온도범위에서 시간지수는 약 3.0으로 산출되었고, 활성화에너지는 17.7 kJ/mol로 측정되었다.