• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권5호
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• pp.622-627
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• 2013

콜로이달 실리카는 실리콘과 사파이어 웨이퍼의 정밀연마슬러리, 유-무기 하이브리드 코팅제, 정밀주조의 바인더 등 다양한 제품으로 사용되는 물질이다. 이러한 실리카 졸의 입자크기 및 분산 안정성은 웨이퍼의 표면, 코팅 막 혹은 벌크의 기계적, 화학적, 광학적 특성에 영향을 주기 때문에 정확한 측정값이 요구된다. 본 연구에서는 제조사에서 제시한 입자 크기 및 표면 특성이 다른 8종류 실리카 졸의 부피 분율에 따라 입자 크기, 졸 점도 및 입자 전기영동이동도의 측정결과에 미치는 영향을 논의하였다. 높은 표면활성을 지닌 실리카 입자의 특성 및 실리카 졸의 희석에 의한 안정화 이온 농도의 변화로 인해 실리카의 측정 입자 크기와 이동도는 졸의 부피 분율 혹은 입자 크기에 따라 변한다. 60 nm 보다 작은 입자는 부피 분율이 증가함에 따라 측정된 입자 크기가 증가한 반면에, 그 보다 큰 입자에서는 측정된 입자 크기가 감소하였다. 12 nm와 같이 작은 입자는 부피 분율이 증가함에 따라 점도가 상승하면서 측정 입자의 이동도가 감소한 반면에 100 nm의 큰 입자는 0.048의 낮은 부피 분율까지 이동도가 증가하다가 그보다 높은 부피 분율부터 감소하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권6호
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• pp.701-708
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• 2011

Although Titanium material has superior properties, it belongs to difficult-to-machine materials. The present research applies magnetic abrasive finishing to precision machining of internal-face of titanium pipes, and analyzed & assessed the influence of grinding conditions on magnetic abrasive effects through the removed amount and surface roughness of materials. There was the influence on grinding properties according to change of rotational speed, a total input of mixed powder and an input of grinding liquid, and when the total input, rotational speed and ratio of electrolytic iron versus magnetic abrasives are 8g and 1000rpm, it was most advantageous in aspects of surface roughness and material removal amount, and the grinding liquid remarkably improved the surface roughness and material removal amount only with addition of trace amounts of light oil rather than dry machining conditions. And a result of considering the influence on grinding properties by using an inert gas (Argon gas) for improving grinding properties of the internal-face of titanium pipe, the present research has obtained improvement effects in the removal amount and surface roughness through utilization of an inert gas.

• 한국재료학회지
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• 제11권4호
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• pp.283-289
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• 2001

50/50 vol% LSM-YSZ (La$_{1-x}$Sr$_{x}$MnO$_3$-yttria stabilized zirconia)의 복합공기극이 콜로이드 증착법에 의해 연마된 YSZ 전해질상에 증착되었다. 그 전극 특성은 주사전자현미경, X선회절과 임피던스 분석기에 의해 연구되어졌다. 90$0^{\circ}C$에서 공기/LSM -YSZ/YSZ/Pt/공기 셀에 대해 측정된 전형적인 임피던스 스펙트럼들은 2개의 불완전한 호(depressed arc)로 구성되었다. LSM 전극에 대한 YSZ의 첨가는 전극내의 삼상계(TPB) 영역을 증가시켰으며, 이것이 LSM-YSZ 복합공기극의 비저항을 감소시켰다. 또한 전해질 표면의 불순물 제거와 TPB 길이의 증가를 위한 전해질 표면연마는 공기극의 비저항을 훨씬 더 감소시켰다. LSM-YSZ 공기극의 비저항은 작동온도, 공기극의 조성과 입자크기, 인가전류 및 전해질의 표면거칠기에 의해 큰 영향을 받았다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제32권2호
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• pp.138-150
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• 2007

본 연구는 복합레진의 종류와 연마방법, 복합레진 연마 후 레진전색제의 적용이 복합레진의 표면조도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 복합레진의 표면조도 측정과 FE-SEM 관찰을 통하여 상호 비교하였다. 미세입자형과 nanofill 복합레진을 이용하여 $8{\times}3{\times}2mm$의 시편을 각각 100개씩 제작하였고, 연마방법과 레진전색제의 적용 유무에 따라 20개의 군으로 분류하였다. 복합레진의 종류에 따라 Micronew를 사용한 군은 M군, Filtek Supreme을 사용한 군은 5군으로 분류한 후, 연마방법에 따라 M1 과 S1군 은 polyester strip만을 사용한 군, M2군와 S2군은 Sof-Lex disc를 사용한 군, M3군과 S3군은 Enhance disc와 polishing paste를 사용한 군, M4군과 S4군은 Astropol disc를 사용한 군, M5군과 S5군은 carbide finishing bur를 사용한 군으로 다시 분류하였다. 또한 연마 후 Biscover 레진전색제를 적용한 군은 연마방법에 따른 각 군에 B를 추가하여 M1B군-M5B군 및 S1B군-S5B군으로 분류하였다. 제작된 모든 시편은 표면조도의 측정과 주사전자 현미경 관찰을 시행하기 전에 실온의 증류수에서 24시간 동안 보관하였다. 표면조도측정기를 사용하여 각 시편의 상면과 하면 모두에서 각각 5회씩 측정하여 평균 표면조도 값을 산출하여 통계적으로 분석하였으며, 각 군에서 대표적인 시편 1개를 선택하여 FE-SEM에서 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 복합레진의 표면조도 값은 polyester strip에 의해 형성된 모든 군에서 가장 낮게 나타났고, 레진전색제를 적용한 S군을 제외한 다른 모든 군에서 finishing bur로 연마한 군이 가장 높게 나타났다 (p<0.05), FE-SEM 관찰에서 레진전색제를 적용하기 전의 표면은 polyester strip을 사용한 M1군과 S1군이 가장 평활한 표면을 나타냈고, finishing bur를 사용한 M5군과 S5군은 필러의 탈락에 의해 형성된 여러 개의 기포와 함께 울퉁불퉁한 표면을 보였다. 2. 복합레진의 종류에 따른 표면조도는 레진전색제를 적용하기 전에는 통계학적으로 차이를 나타내지 않았으나, 레진전색제를 적용한 후에는 Micronew가 Filtek Supreme보다 평활한 표면을 나타내었다 (p<0.05), 3. 레진전색제를 적용하기 전에는 복합레진의 종류와 연마방법에 따른 표면조도 간에 상호 연관성이 있었으나, 레진전색제를 적용한 후에는 복합레진의 종류와 연마방법 간에 상호 연관성이 없었다. FE-SEM관찰에서 레진전색제를 적용한 후의 표면은 모든 군에서 대체적으로 평활한 표면을 나타내었다. 4. 동일한 복합레진과 연마방법으로 처리된 군에서 레진전색제 적용 전과 후의 표면조도 값은 M1B군이 M1군보다, S1B군이 S1군보다 통계학적으로 높게 나타났으며, M4B군과 M5B군은 각각 M4군과 M5군 보다. 그리고 S5B군은 S5군 보다 통계학적으로 낮게 나타났다 (p<0.05). 본 연구를 종합하여 보면, 복합레진의 종류에 따라 표면조도의 순서는 다르게 나타났고, polyester strip 하에서 복합레진이 중합된 경우 가장 낮은 표면조도 값과 평활한 표면을 제공하였으며 전반적으로 anishing bur는 가장 높은 Ra값과 거친 표면을 제공하였다. Enhance, Astropol, carbide finishing bur로 연마한 표면은 레진전색제의 사용으로 평활한 표면을 얻을 수 있었지만, polyester strip과 Sof-Lex disc로 얻어진 표면은 레진전색제의 사용으로 표면조도의 개선이 이루어지지 않았다.

• 구강회복응용과학지
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• 제39권4호
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• pp.195-203
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• 2023

목적: 본 연구는 서로 다른 필러를 가지는 복합레진에서 표면 연마 정도에 따라 수종의 레진 표면 강화제(Surface sealant)를 도포했을 때 복합레진의 거칠기에 미치는 영향에 대해 연구해 보고자 한다. 연구 재료 및 방법: 미세입자형 복합레진(Metafil CX, Sun Medical Co.)과 혼합형 복합레진(Aelite^TM LS posterior, Bisco)을 사용하여 직경 8 mm, 높이 4 mm의 시편을 레진당 60개씩 제작하고, 3개 군으로 나누어 주수 하에 600, 1000, 2000 grit 사포(Tamiya finishing abrasives, Tamiya Inc.)로 연마하였다. 연마된 표면의 표면 조도(Ra)값은 Surface Roughness Tester (SJ-301, Mytutoyo)를 이용해 측정하였으며 연마된 각 시편에 레진 표면 강화제인 BisCover^TM LV (Bisco), Optiguard^® (Kerr), and Seal-n-Shine^TM (Pulpdent)를 각각 제조사의 지시에 따라 도포하였다. 레진 표면 강화제 처리 전과 후에 시편의 표면 조도를 측정하였으며 주사전자현미경(JSM-7500, JEOL)과 원자현미경(MultiMode IV, Veeco Instruments)으로 관찰하였다. 결과: 600 grit 사포로 연마한 후 레진 표면 강화제를 처리한 군은 도포 전보다 더 낮은 표면 조도(Ra)값을 보였으나(P < 0.05), 1000, 2000 grit으로 연마한 군에서는 도포 전 후 간에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 레진 표면 강화제 제품 간 뚜렷한 거칠기 차이는 나타나지 않았다. SEM과 AFM으로 시편을 관찰 시 마무리와 연마 후 레진 표면에 형성된 미세한 결함이 레진 표면 강화제를 처리한 후 현저히 줄어드는 양상을 보였다. 결론: 본 연구 결과, 마무리와 연마 후 복합레진 표면이 거친 경우에는 레진 표면 강화제의 도포가 미세한 결함을 채워서 거칠기에 영향을 줄 수 있지만 복합레진 표면의 연마 상태가 우수한 경우 레진 표면 강화제의 도포가 거칠기에 크게 영향을 주지 않음을 보여준다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.222-222
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• 2003

나노크기 금속입자가 분산된 세라믹 나노복합재료는 향상된 기계적 특성과 함께 독특한 전기적, 자기적 특성을 보여주어 새로운 기능성 재료로의 응용가능성을 갖고 있다. 그러나 소결 중의 반응이나 입자성장 등으로 형성된 반응상 또는 조대한 입자상이 세라믹 기지의 입계 등에 존재한다면, 나노크기 금속상 분산에 의한 기계적 특성의 향상과 독특한 기능성 부여라는 장점들이 없어지게 된다. 따라서 요구되는 특성을 구현할 수 있는 금속분산 나노복합재료의 제조를 위해서는 미세조직 제어를 위한 최적의 제조공정 확립과 미세조직과 특성 등의 관계에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 기지상으로 A1$_2$O$_3$를, 분산상으로는 저융점 금속이며 일반적인 A1$_2$O$_3$의 가압소결시에 (약 140$0^{\circ}C$) 액상으로 존재하는 금속 Cu를 선택하여 조성이 5 vol% Cu가 되도록 복합재료를 제조하였다. $Al_2$O$_3$와 CuO 원료분말들은 습식 및 건식 볼 밀링을 통하여 균일한 분말혼합체로 제조되었다. 혼합분말은 열간가압소결기 내에 장입한 후 35$0^{\circ}C$에서 30분 동안 H$_2$가스를 흘려주며 CuO를 Cu로 환원 처리하였다. 계속해서 H$_2$분위기를 유지하며 승온한 후, 각각 1000-145$0^{\circ}C$에서 분위기를 Ar 으로 치환하였다. 소결은 145$0^{\circ}C$에서 30 ㎫의 압력으로 1시간동안 행하였다 소결한 시편들은 직사각형 형태로 가공하였으며 표면은 0.5$\mu\textrm{m}$의 다이아몬드 입자로 연마하였다. XRD, SEM 및 TEM을 이용하여 상분석 및 미세조직관찰을 행하였다. 파괴강도는 3중점 굽힘 법으로 (3-point bending test) 측정하였다. 이때 시편 하부의 지지 점간의 거리는 30mm, cross-head 속도는 0.5 mm/min으로 하였고 5개의 시편을 측정하여 평균값을 구하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권10호
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• pp.212-220
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• 2002

The finishing process for die and mold manufacturing is very important because it influences the final quality of products. Injection molds need higher quality surface than general purpose dies and molds. Conventional polishing can not make mold surface down to nanometer roughness efficiently because of their loading and glazing. This paper focused on the development of fixed abrasive pad using water swelling mechanism of polymer binder network. Self-conditioning was recognized as the long term polishing stabilization tool without any loading or glazing because water makes fixed abrasives free by swelling of the pad. Consequently, stable nano-polishing process has been applied on the injection mold, from the experimental results with polished surface roughness of Ra 15.1nm on STD-11 die steel.

• 한국기계가공학회지
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• 제2권4호
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• pp.17-24
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• 2003

Chemical mechanical polishing(CMP) has been applied for planarization of topography after patterning process in semiconductor fabrication process. Tungsten CMP is necessary to build up interconnects of semiconductor device. But the tungsten dishing and the oxide erosion defects appear at end-point during tungsten CMP. It has been known that the generation of dishing and erosion is based on the over-polishing time, which is determined by pattern selectivity. Fixed abrasive pad takes advantage of decreasing the defects resulting flam reducing pattern selectivity because of the lower abrasive concentration. The manufacturing technique of fixed abrasive pad using hydrophilic polymers is introduced in this paper. For application to tungsten CMP, chemicals composed of oxidizer, catalyst, and acid were developed. In comparison of the general pad and slurry for tungsten CMP, the fixed abrasive pad and the chemicals resulted in appropriate performance in point of removal rate, uniformity, material selectivity and roughness.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.235-238
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• 2004

본 연구는 반도체소자 제조공정에 적용되는 CMP공정 중 LPP(Landing Plug Poly) Contact간의 소자 분리를 위해 진행되는 LPP CMP의 후 세정 과정에서 유발되는 방사형 Defect 제거에 관한 내용이다. 방사형 Defect은 LPP CMP 후에 노출되는 BPSG, Poly, Nitride Film과 연마재로 사용되는SiO2 입자, 후 세정과정에서 적용되는 SC-1, DHF, $NH_4OH$ Chemical과 Brush와의 상호작용에 의해 발생되며, Cleaning시의 산성 분위기 하에서 각 물질간의 pH와 Zeta Potential의 차이에서 기인한다. 이 Defect을 제거하기 위해 LPP CMP후에 Film 표면에 노출되는 각 물질의 표면 특성과 CMP 후 오염입자의 흡착과 재 흡착에 영향을 미치는 Electrostatic force와 Van der Waals force, PVA Brush에 의한 Mechanical force의 상호작용을 고려하여 최적 후 세정 조건을 제시 하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권1호
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• pp.31-39
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• 2021

본 논문은 시멘트계 재료의 표면 및 구체에 소수성을 부여하여 내구성을 향상시키기 위한 기초연구이다. 실란/실록산계 혼합형 발수제를 혼입한 시멘트 페이스트를 제조하고 초기 수화성능 및 유동성능, 재령별 압축강도를 측정하였다. 또한 표면연마 전후의 물접촉각 및 SEM, XRD를 측정하였다. 실란/실록산계 혼합형 발수제를 혼입한 시멘트 페이스트의 플로우는 발수제 혼입량을 1.0%씩 높일수록 증가하였다. 실란/실록산계 혼합형 발수제를 혼입할 경우 시멘트 페이스트의 응결시간은 초결 및 종결 모두 지연되는 것으로 나타났다. 이러한 지연은 소수성에 기인하여 실란/실록산계 발수제를 클링커 입자 근처에 배치하여 소수성 장벽을 생성하기 때문이다. 실란/실록산계 혼합형 발수제를 시멘트 페이스트에 0.5% 혼입할 경우 압축강도는 증가하였으나 혼입량이 1.5%, 3.0% 증가할수록 압축강도는 감소하는 것으로 나타났다. 최대 혼입량 3.0%일 경우 압축강도는 최대 8.3%까지 감소하는 것으로 나타났다. 이는 발수제가 시멘트의 수화를 지연 및 방해하여 압축강도가 저하된 것으로 판단된다. 실란/실록산계 발수제를 시멘트 페이스트에 혼입할 경우 친수성이 개선되며 소수성을 나타내 접촉각이 커지는 것으로 나타났다. 또한 표면연마 후 접촉각은 표면연마 전보다 커지는 것으로 나타났다. 실란/실록산계 혼합형 발수제의 혼입은 표면뿐만 아니라 연마로 인하여 손상된 표면과 단면에서도 소수성을 나타내었다.