• Title/Summary/Keyword: 크랙 성장

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Etcher용 상부전극의 Life Time 평가 방법 연구

  • 노승완;송제범;신재수;강상우;김진태;신용현;윤주영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.43-43
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    • 2010
  • 반도체 및 디스플레이의 진공부품은 알루미늄 모제에 전해연마법(electrolytic polishing), 양극산화피막법(anodizing), 플라즈마 용사법(plasma spray) 등을 사용하여 $Al_2O_3$ 피막을 성장시켜 사용되고 있다. 반도체 제조공정 중 30~40% 이상의 비중을 차지하는 식각(etching) 및 증착(deposition) 공정의 대부분 은 플라즈마에 의해 화학적, 물리적 침식이 발생하여 피막에 손상을 일으켜 피막이 깨지거나 박리되면서 다량의 particle을 생성함으로써 생산수율에도 문제를 야기 시킨다. 본 연구에서는 이러한 진공부품의 하나인 etcher용 상부전극을 양극산화피막법(Anodizing)으로 $Al_2O_3$ 피막을 성장시킨 샘플을 제작하여 플라즈마 처리에 따른 내전압, 식각율, 표면 미세구조의 변화를 관찰하였고 이를 종합적으로 고려하여 etcher용 상부전극의 Life Time 평가 방법을 연구하였다. 이러한 실험을 통해 플라즈마 처리 후 피막에 크랙이 발생되는 것을 확인할 수 있었고 피막의 손상으로 전기적 특성이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 플라즈마 처리 중 ISPM 장비를 이용하여 플라즈마 공정에서 발생하는 오염입자를 실시간으로 측정할 수 있는 방법을 연구하였다. 이러한 결과를 이용하여 진공공정에서 사용되는 코팅부품이 플라즈마에 의한 손상정도를 정량화 하고 etcher용 상부전극의 Life Time 평가 방법을 개발하여 부품 양산업체의 진공장비용 코팅부품의 개발 신뢰성 향상이 가능할 것으로 기대된다.

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변동하중하에서의 피로크랙 지연현상과 지연기구에 관한 연구 - 균열성장 지연현상에 미치는 균열 가지의 영향 - (A Study on Fatigue Crack Retardation and Retardation Mechanism in Variable Loading)

  • 송삼홍;권윤기
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.83-89
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    • 1997
  • In order to study on fatigue crack retardation and retardation mechanism in variable loading, the effects of crack tip branching in fatigue crack growth retardation were examined. The characteristics of crack tip banching behavior was considered to micro structure. It was examined that the variation of crack tip branching angle. Crack tip branching was observed along the grain boundary of ferrite and pearlite structure. It was found that the abanching angle ranges from 25 to 53 degrees. Using the finite element method, the variable of crack driving force to branching angle was examined. The effective crack driving force ( $K_{\eff}$ ) decreased as the braching angle increases. The rate of decrease was 33% for the kinked type and 29% for the forked one. It was confirmed that the effect of crack tip branching is a very important factor in fatigue crack growth retardation. Therefore, crack branching effect should be considered building the hypoth- etical model to predict crack growth retardation.

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$Al_2O_3-SiC$ 나노복합체의 방전 플라즈마 소결 특성 및 기계적 물성 (Sintering behavior and mechanical properties of the $Al_2O_3-SiC$ nano-com-posite using a spark plasma sintering technique)

  • 채재홍;김경훈;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.309-314
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    • 2003
  • 방전 플라즈마 소결법을 적용하여 $Al_2O_3$-SiC 나노 복합체를 150$0^{\circ}C$ 이하의 온도에서 완전치밀화를 이루었다. 제조된 $Al_2O_3$-SiC 복합체는 이상 결정립 성장 없이 매우 균질한 미세구조를 형성하고 있는데, 첨가된 SiC 입자는 주로 결정립 내 및 결정립계에 존재하면서 $Al_2O_3$기지상에서 결정립 성장을 억제하는데 매우 유호하였음을 확인 할 수 있다. 한편, SiC 입자의 첨가는 크랙 회절 및 브릿징 등에 의해서 유도된 재료 강도 및 인성 강화 기구에 의해서 $Al_2O_3$-SiC 복합체의 기계적 물성을 크게 향상시켰다.

구속이 없는 축대칭 피어싱 공정의 유한요소해석 (Finite element analysis of unconstrained axisymmetric piercing)

  • 양동열;유요한;이종수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.876-888
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    • 1986
  • 본 논문에서는 자유 표면과 강체부분이 많은 피어싱 공정의 해석에서 발생하 는 해의 수렴성 저하를 방지하기 위하여 비정상 상태의 가공경화 효과와 강체 연속처리 리방법을 프로그램 개발에 적용하고 프로그램 개발에 적용하고 프로그램 범용성을 높 이기 위해 초기 속도장 발생 프로그램을 개발하여 본 공정 해석에 적용하여 보려고 한 다. 또한 재료를 가공 경화를 고려한 강소성체(rigid-plastic material)로 가정해서 시편에 크랙이 발생하여 파괴될때까지 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한 후 냉간 피어싱 공 정에 있어서 표면 크랙의 발생과 성장 그리고 파괴에 가장 많은 영향을 미치는 인자들 을 계산결과를 토대로 실험과 비교조사하고, 실험 시편의 지름과 높이 그리고 마찰상 태를 다르게 조합해서, 실험과 계산을 시하여 시편 모양에 따른 변형 모우드(mode)와 파괴 모우드의 차이를 규명해 보기로 한다.

웨이블릿 변환을 이용한 음향방출 신호의 처리기법 개선 및 위치표정 (Improvement of Acoustic Emission Signal Processing Method and Source Location using Wavelet Transform)

  • 김동현;박일서;정원용;박영석
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.10-17
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    • 2008
  • 본 논문은 설비진단에 있어 크랙 성장부터 누설에 이르기까지 결함으로 발생하는 AE 신호를 통하여 위치를 표정하여 진단 시스템의 오차를 줄이는 것이다. wavelet을 이용한 잡음 제거로서 위치표정의 개선을 제안하였고, 실험을 위한 신호원으로 알루미늄 평판에 샤프심 파단음을, 공기압축기의 누설음을 사용하였다. 신호원에 대하여 웨이블릿 Shrinkage방법과 Soft Threshold을 이용한 신호의 잡음제거 및 시간 도달차 법과 물성치를 적용한 속도 값으로 시뮬레이션을 통하여 위치표정 결과를 확인하였다. 그 결과 웨이블릿 변환을 이용한 잡음제거는 크랙실험의 경우 평균거리 10.46mm이하로 30% 이상과 누설 실험의 경우 평균필터에 비해 2%의 개선된 위치표정을 확인하였다.

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음향방출 에너지 파라미터를 이용한 고로 철피균열의 조기 결함탐지 기술 (Early Shell Crack Detection Technique Using Acoustic Emission Energy Parameter Blast Furnaces)

  • 김동현;이상범;배동명;양보석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.45-52
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    • 2016
  • 고로는 제철소에서 철을 만들어 내는 핵심설비 중 하나로 고온고압 환경에서 냉각과 팽창으로 인한 철피의 손상이 노출되어 있어 대형사고에 대한 발생 가능성이 높아 중점관리가 필요하다. 본 연구에서는 음향방출법을 이용한 대형구조물 안전진단 시스템에 대한 평가를 수행하였다. 특히, 철피 크랙의 성장은 큰 에너지를 수반하게 되어, 음향방출 에너지 파라미터의 급격한 증가로 심각한 손상을 예측하였다. 이러한 결과를 바탕으로 고로의 정비시기를 앞당겨 확인한 결과 실제 크랙을 UT와 병행하여 확인하였다. 본 연구에서는 음향방출법을 이용한 대형 구조물인 철피균열의 심각도에 대한 평가기준을 마련하여 구조물 조기 결함진단 시스템의 활용으로 유용할 것으로 기대된다.

타이어코드용 PET섬유의 피로조건에 따른 미세구조와 물성 (Fine Structure and Physical Properties of Poly(ethylene-terephthalate) Fibers for Tire Cord on Fatigue Conditions)

  • 문창조;이기환;박종범;조현혹
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.75-78
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    • 2003
  • 자동차용 타이어는 고무와 고무의 보강 및 치수 안정용으로 사용되는 다량의 타이어코드로 이루어져 있다. 고무는 신축성이 크고 공기압 등에 의해 물성이 현저하게 저하하므로 신축을 적게 하고 물성의 저하를 막기 위해 보강용으로 사용되는 타이어코드는 타이어의 성능과 수명을 좌우하는 중요 요소가 된다[1]. 타이어코드용 PET섬유는 타이어 내에서 계속적인 신장, 굽힘 및 압축변형 등의 물리적 피로를 받고 있기 때문에 이들로 인하여 내피로성이 아주 중요한 의미를 가진다. 이러한 타이어코드용 섬유의 내피로성에 가장 큰 영향을 미치는 것은 섬유의 미세구조인데 주로 결정영역보다는 비결정영역의 구조이고, 피로를 가했을 때 크랙의 성장으로 인해 내피로성이 감소하며 파단이 일어난다. (중략)

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국가연구개발사업의 융합기술과제 기획연구(Ⅱ) (A Planning Study on the Fusion Technology Project in National R&D Program(II)

  • 김현철;손충근;나경환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.490-495
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    • 2007
  • 지식기반경제시대는 과학기술 혁신과 창조적 능력이 국가성장을 좌우함. 세계적으로 이종기술간의 융합을 통한 신시장 창출이라는 뉴 패러다임이 등장하고 있으며, 우리나라도 현재 처한 넛크랙트 위기를 돌파할 수 있는 창조형 연구 전략의 수립이 절실함. 원천융합기술은 기술의 성격상 와해적이며 블루오션 신시장 창출가능이 높으며, 따라서, 향후 미래 신산업 및 신시장 창출을 위해서는 기초원천 및 미래태동 기술에 부합하는 사업발굴이 필요한 상황임. 이에 본 기획연구에서는 미래유망 파이오니어사업의 개념, 주요특징, 파이오니어사업에서 추구하는 원천융합기술의 제반 환경, 사업성 분석 및 과학기술적 기대성과와 경제사회적 파급효과 등을 조사/분석하고자함

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박판합금재료의 피로균열 전파특성에 대한 피로수명예측과 활용 (Prediction and Application of Fatigue Life on Characteristics of Fatigue Crack Propagation of Thin Sheet Alloy)

  • 이억섭;김승권
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.103-109
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    • 2007
  • In fatigue life prediction, it is important that fatigue life is affected by crack closure phenomenon in thin sheet Al alloy. In this research, we attempt to (1)analyze the characteristics of fatigue crack propagation in constant loading condition for thin sheet Al 2024-T3 alloy which is generally used in transportation structures, (2)identify the crack closure phenomenon in thin sheet comparing experimental results of thin and thick sheet specimen under same fatigue loading condition. In using the fatigue related material constants from these fatigue crack propagation analysis, we attempt to (3)operate the fatigue life estimating process with considering crack closure phenomenon and (4)analyze the experimental and prediction results of fatigue life in thin sheet Al alloy.

냉간압연공정에서 공정변수에 따른 엣지 크랙 성장에 관한 연구 (Study of Edge Crack Growth According to Rolling Condition in Cold Rolling)

  • ;이상호;이성진;이종빈;김병민
    • 소성∙가공
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    • 제18권5호
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    • pp.377-384
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    • 2009
  • The shape of edge cracking in rolling process generally occurred "V" shape. This cracking is successively generated at width edge of strip. The edge cracking is developed to center of strip during rolling process. In the results, the strip is occurred fracture, and the productivity is gone down because of the extensive production time. Accordingly, we need to control crack propagation during rolling process. But, the control of cracking is very difficult in rolling process. Previously the studies of edge cracking were mainly performed on hot rolling process. In this paper, the shape of the edge cracking in rolling was estimated according to process conditions such as initial edge crack size, reduction ratio and tension using FE-simulation and the simplicity experiments on cold rolling process.