• Title/Summary/Keyword: 이종재료접합

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EPD(Electrophoretic Deposition)를 이용한 Ni-$Al_2O_3$ 경사기능재료(FGM) 코팅에 관한 연구

  • Kim, Hyeong-Seop;Yang, Seung-Gyu;Lee, Seon-Yeong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.104.2-104.2
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    • 2012
  • 이종 재료의 접합에 대한 연구는 단일 재료에서 얻을 수 없는 물리적/기계적 특성과 이종 재료의 우수한 특성을 얻을 수 있다는 장점이 있어 국내외 적으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 이종 접합 기술은 구조재료와 에너지 변환분야에 가장 많이 사용되고 있으며, 그 외 광촉매와 Thin film, 경량구조재료 등에도 사용되고 있다. 그 중 FGM(Functional Graded Materials)는 조성의 점진적인 변화를 통하여 접합하는 방법으로 이종 재료 접합 시 발생하는 내부 응력을 해소해줌으로써 적합한 방법이라고 할 수 있다. FGM 제작에 사용되는 방법으로 널리 알려진 것들로는 plasma spraying, 원심주조, 분말 야금법, PVD, CVD 그리고 EPD(electrophoretic deposition) 등이 있다. 이중에서 EPD는 수용액이나 유기용매와 같은 분산매체 중에 콜로이드 입자의 표면에 대전되는 전하를 이용하여, 외부에서 전장을 걸어서 입자의 움직임을 제어하는 기술이다 EPD는 코팅 속도가 상대적으로 빠르고 두꺼운 코팅 층 제작이 가능하다. 또한 바인더, 윤활제 또는 가소제를 사용하지 않고 다양한 종류와 모양의 기판 위에 균일한 코팅이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 Ni substrate를 이용하여 그 위에 Ni과 $Al_2O_3$의 조성을 점진적으로 변화시켜 FGM을 EPD 방법으로 코팅하였다. 여기서 사용된 Ni은 높은 녹는점과 좋은 연성으로 인해 성형이 용이하여 구조재료로 적합하며, $Al_2O_3$는 고내열성과 내부식성을 가지며 경도가 높다는 장점이 있다. 본 연구에서는 EPD 방식을 이용하여 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅하였으며, 코팅 후 발생하는 substrate와의 접착력 문제를 해결하기 위해서 건조 방식과 substrate의 표면 상태를 최적화하여 다층의 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅 및 소결하였다. Zeta-potential 측정을 통해 electrophoretic mobility와 suspension의 분산 안정도를 평가 할 수 있었으며, X-ray 회절 분석(XRD)을 통하여 Ni 의 환원 여부를 확인하였다. 또한 Scanning electron microscopy(SEM) 분석을 통하여 미세구조 분석을 하였고, 최종적으로 Electron Probe Micro Analyzer (EPMA) 를 이용하여 다층 구조의 조성변화를 확인함으로 Ni/$Al_2O_3$의 FGM 코팅이 이루어졌음을 확인하였다.

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A Study on Hetero Junction using NiCuZn Ferrite System for SoP (NiCuZn 페라이트계를 이용한 SoP의 이종접합에 관한연구)

  • Kim, Nam-Hyeon;Kim, Gyeong-Nam
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.256-256
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    • 2012
  • SoP용 재료에 응용하기 위하여 NiCuZn 페라이트계 이용한 이종접합의 관한연구를 하였다. NiCuZn 페라이트계와 유전체의 이종접합특성은 XRD, Dilatometer, LCR meter, FE-SEM, EDS 이용하여 물리 화학적 특성을 조사하였다. NiCuZn 페라이트계는 일반적인 세라믹 제조공정을 이용하여 분말을 제조하였으며, 이종접합은 모든 시편에서 잘 진행되었으며 일부 유전체의 이온들이 페라이트 쪽으로 확산이 진행되었으며 NCZF700계는 $900^{\circ}C$ 소결 시편에서 확산이 진행되지 않은 현상이 나타났다.

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Bonding of Different Materials Using Common Glass in Zero Shrinkage LTCC (공통의 Glass를 이용한 LTCC 이종소재의 무수축 접합)

  • Jang, Ui-Kyeong;Shin, Hyo-Soon;Yeo, Dong-Hun;Kim, Jong-Hee
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.298-299
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    • 2006
  • 공통의 glass를 이용한 LTCC 이종소재의 무수축 접합 가능성을 확인하기 위하여 2종의 상용 glass를 이용하여 소결온도를 변화시키면서 미세구조 및 결정구조, x-y축 방향의 수축율을 관찰하였다. 실험 결과 GA-12 glass는 강유전체 $BaTiO_3$와 glass의 composite개념을 이용한 접합에 적절하지 않은 것으로 판단되었으며, GA-1 glass의 경우는 $750^{\circ}C$$800^{\circ}C$ 사이에서 glass의 충분한 침투조건이 확인되며, 결정구조 에서도 glass/$BaTiO_3$ composite이 형성되므로 layer 간의 delamination은 발견되지만 x-y축 방향의 무수축 접합의 가능성이 확인되었다.

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브레이징 기술(I)

  • 황창규
    • Journal of the KSME
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    • v.25 no.6
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    • pp.491-496
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    • 1985
  • 브레이징(brazing) 이란 접합하고저 하는 모재간의 좁은 간격사이에 모재와는 재질이 다르고 용융점이 낮은 금속 또는 그들의 합금을 용융시켜서 복합재료를 만들어내는 일종의 수단이라고 볼 수 있다. 요즈음 전자분야 등의 여러 곳에서 구조용 재료로 쓰여지고 있는 특수재료나 이종 재료의 접합의 필요성이 증가하고 거기에 접합 수단으로 브레이징법이 응용되고 있다. 브레 이징은 모재, 땜납, 용제(flux)등의 3자로 구성이 되는데 브레이징에서 나타나는 현상은 매우 복 잡하다. 특히 브레이징 접하부의 작업환경은 접합결함과 직결되어 부식이라는 문제를 일으키게 된다. 본고에서는 브레이징 방법, 브레이징용 용제의 종류와 성분, 용제의 작용, 브레이징용 땜납의 현상 그리고 작업환경에 의한 브레이징부의 부식 등을 알아보기로 한다.

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Analysis of Thermal Deformation of Co-bonded Dissimilar Composite considering Non-linear Thermal Expansion Characteristics of Composite Materials (비선형 열팽창 특성을 고려한 이종 접합 복합재의 열변형 해석)

  • Kim, Jeong-Beom;Kim, Hong-Il;Jeon, Ho-Chan
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.42 no.10
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    • pp.809-815
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    • 2014
  • The co-bonded dissimilar composite under a wide range of temperature change shows thermal distortion due to the differences in thermal expansion characteristics of the composite materials. Analysis of the thermal expansion characteristics of each composite is required for the design of co-bonded dissimilar composite structure with considering the shape distortion during the manufacturing process. In this work, digital image correlation (DIC) technique is introduced for measuring the thermal distortion characteristics of co-bonded dissimilar composite specimen, carbon/epoxy and silica/phenolic. The thermal distortion of co-bonded dissimilar composite specimen is numerically estimated and compared with the experiments. The estimated results is successfully validated using the measured results.

Welding of Stainless Steel to Copper for UHV Component Application (초고진공용 부품 적용을 위한 스테인리스 스틸과 구리의 용접)

  • 흥만수;김경렬;박종도;김영찬;정진화
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • v.43
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    • pp.243-245
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    • 2004
  • 가속기의 저장링 및 빔라인에는 방사광을 차단 혹은 일부 통과 둥의 목적으로 Photon Absorber와 같은 진공 부품이 사용되고 있으며, 이는 일반적으로 구리와 스테인리스 스틸 등의 이종재료를 브레이징 공정을 이용하여 제작함으로써 부품이 구조적 건성의 확보와 더불어 진공환경 및 수밀을 유지하고 있다. 그러나, Photon Absorber는 사용 용도에 따라 구조적 형상이 서로 다르기 때문에 브레이징 공정을 적용하는 경우, 상대적으로 제품 생산가격의 상승, 유지보수 및 제작불량에 따른 공정 제어의 어려움이 나타나고 있다. 본 연구에서는 스테인리스 스틸 (STS 304)과 구리(OFHC Copper)의 이종금속에 접합에 GTAW 용접 공정 기술을 적용하여 제반 용접공정에 따른 용접부 성능 및 진공 특성 등을 검토하였다. 용접봉 (ER CuSi-A)을 직접 사용하여 이종 재료의 시험편에 GTAW 용접을 적용한 결과, 진공 누설율은 $1{\times}10^{-10}\;Torr{\cdot}l/s$ 이하를 얻을 수 있었으며, 용접 접합부의 인장강도 210 MPa로써 구리 모재와 유사한 기계적 특성을 나타내었다.

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