• 제목/요약/키워드: Cu-Sn alloy

검색결과 218건 처리시간 0.024초

과학적 분석을 통한 전세품 청동기의 진위판별 적용 가능성 연구 (Applicability for Authenticity of Bronze Artefacts using Scientific Analyses)

  • 도미솔;정광용
    • 보존과학회지
    • /
    • 제29권4호
    • /
    • pp.355-366
    • /
    • 2013
  • 전세품인 청동기를 대상으로 ICP-AES, SEM-EDS와 두 종류의 P-XRF (Bench top type, Gun type)를 이용하여 성분분석과 미세조직 관찰을 실시하였다. 또한 전세품 청동기의 성분 함유량을 분석하는 과학적 분석을 이용하여 특이원소의 검출에 따른 청동기의 진위 판별에 대한 적용성 연구를 실시하였다. ICP-AES의 분석 결과 청동기는 3원 합금(Cu-Sn-Pb계)의 청동으로 Ag, As, Co, Fe 등의 미량 성분이 검출되었으며 특이 원소(Zn 등)는 검출되지 않았다. P-XRF 분석결과 ICP-AES 분석결과와 비교하였을 때 Cu의 함유량은 10~25% 낮고, Sn 함유량은 10~20% 높게 검출되었다. 이는 탈주석 현상으로 Sn의 함유량이 높은 산화주석($SnO_2$) 화합물이 청동기 표면에 존재하여 영향을 주는 것으로 판단되었다. 그리고 SEM-EDS 분석결과 Pb의 편석 현상을 확인할 수 있었다. 이러한 과학적 분석 방법을 이용하여 청동 소지층과 부식층(표면)의 성분 조성 관계가 서로 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 청동유물은 미세조직 및 성분분석 결과만으로 진위판별에 대한 결과를 적용하기가 어려웠다. 따라서 매장 환경 및 유물의 보존 상태 등에 따라 부식생성물질이 서로 다른 양상을 보이는 것에 착안하여 부식생성물질에 대한 추가적인 연구와 고고미술사적인 비교연구를 통하여 진위여부를 확인할 수 있을 것으로 사료된다.

도재소부용 18K 금합금의 미량원소의 첨가에 따른 물리적 성질의 변화에 관한 연구 (A Study on Change of Physical Property in Porcelain Fused to 18K Gold Alloy by Small Additional Elements)

  • 이기대
    • 대한치과기공학회지
    • /
    • 제30권2호
    • /
    • pp.31-37
    • /
    • 2008
  • A variety of the porcelain fused to gold(PFG) have been developed to which porcelain can be fused. PFG alloys developed for this purposed have a high melting point and do not discolor when combined with porcelain. The design of the compositions of PFG is very important to esthetic restorative materials applying to porcelain. The purpose of this study is on the change of physical and mechanical characteristics in PFG 18K alloy by the small additional elements. Principal results are as follows. The high Au alloy containing 18Karat gold contents is respectively Au(75%), Pd(10%), Pt(4%), Ag(4%), In(2%), Sn(2%), Cu(2%), Ti(1%). These alloys are composed mainly of gold, platinum, silver and palladium with a few percent of the additional elements. By the addition of small amounts of elements such as In, Sn, Ti, the fine grain castings are produced in gold alloy and the small addition of platinum is very effective in increasing of hardness and strength. These gold alloys are representative of the changes to be expected as a result of heat treatment. These changes in strength and hardness values are sufficient to demonstrate a significant difference in performance between a as-casted and a heat-treated. These alloys have mechanical properties characteristics of Type and Type gold alloys. These alloys are useful to porcelain-metal restorations and dental laboratory. Also the porcelain fused to metal(PFM) alloys containing gold are commonly use for dental purposes in dental laboratory.

  • PDF

치과용 아말감합금 및 아말감의 마세구조에 관한 연구 (A STUDY ON THE MICROSTRUCTURES OF THE AMALGAM ALLOYS AND AMALGAMS)

  • 연상흠;이정식;이명종;엄정문
    • Restorative Dentistry and Endodontics
    • /
    • 제21권1호
    • /
    • pp.87-105
    • /
    • 1996
  • The purpose of this study is to investigate the characteristics of the compositions and phases of amalgam alloys and amalgams by using EMPA and X-ray diffractometer. Each specimen was made from Caulk Fine Cut Clow copper lathe cut amalgam), Caulk Spherical (low copper spherical amalgam), Tytin (high copper unicorn position amalgam), Dispersally (high copper admixed amalgam) and Valiant (Palladium enriched amalgam). For preparing amalgam alloys, Tytin and Valiant were used as powder forms and the others were used as tablet forms after being polished with polishing machine. For preparing amalgams, each amalgam alloy and Hg were measured, and triturated by mechanical amalgamater according to user's instructions. After triturating, the triturated mass was inserted to cylindrical metal mold and simultaneously adapted by cylindrical condenser with same diameter and condensed by Instron universal testing machine with 80kg pressure & 1mm/min speed. Each specimen was removed from the metal mold and stored at room temperature for a week. The specimen was polished with the same polishing machine for amalgam alloy. For observation of microstructure and analysis of composition of amalgam alloys and amalgams, EMPA was used to get secondary electron images, backscattered images and characteristic X-ray images of Ag, Sn, Cu, Zn, Hg. To analyze compositions of amalgam alloys and amalgams, X-ray diffractometer was used. Amalgam alloys were scanned at the range of 2${\theta}$ of 30-$85^{\circ}$ and the speed of $4^{\circ}$/min with Cuka line and amalgams were scanned at the range of 2${\theta}$ of 28-$44^{\circ}$ and the speed of $4^{\circ}$/min with Cuka line. By comparing obtained d(distance between surfaces) and d of expected phases and atoms in amalgam alloys and amalgams in ASTM card, phases and atoms were identified. The results were as follows, 1. In Caulk Fine Cut amalgam alloy typical ${\gamma}$ phase was shown, and in amalgam, ${\gamma}$, ${\gamma}_1$ and ${\gamma}_2$ phases were observed. 2. In Caulk Spherical amalgam alloy ${\gamma}$, Ag, Cu and $\varepsilon$ phases were shown, and in amalgam ${\gamma}$, ${\gamma}_1$, ${\gamma}_2$ and $\eta$ phases were observed. 3. In Tytin amalgam alloy ${\gamma}$, Cu and $\varepsilon$ phases were shown, and in amalgam ${\gamma}$, ${\gamma}_1$, $\eta$ and $\varepsilon$ phases were observed. 4. In Dispersalloy ${\gamma}$, Ag, Cu and $\varepsilon$ phases were shown, and in amalgam ${\gamma}$, ${\gamma}_1$, $\eta$ and $\varepsilon$ phases were observed. 5. In Valiant alloy ${\gamma}$, Cu and e phases were shown, and in amalgam ${\gamma}$, ${\gamma}_1$, $\eta$ and $\varepsilon$ phases were observed.

  • PDF

안동 옥동유적 출토 청동시(靑銅匙)의 미세조직 및 산지연구 (A Study of the Microstructure and Provenance Area of Bronze Spoons Excavated from the Ok-dong Site in Andong)

  • 정광용;이주현
    • 보존과학회지
    • /
    • 제25권4호
    • /
    • pp.411-420
    • /
    • 2009
  • 경북 안동 옥동유적에서 출토된 청동유물 14점 중 청동시(靑銅匙) 5점을 대상으로 하여 ICP, 미세조직, TIMS 등의 과학적 분석을 실시하였다. 분석 결과 청동시(靑銅匙)는 Cu- Sn 합금으로 Cu 75%이내, Sn 21~23%로 방짜유기에 해당되며, Pb, Fe, Zn 등이 미량성분으로 첨가되었다. 특히 납(Pb)은 0.04%의 미량으로 존재하는 것으로 보아 제련시 원광석에 포함된 불순물로 보인다. 청동시(靑銅匙)의 미세구조를 볼 때 청동시(靑銅匙)의 모양으로 골을 판 거푸집을 써서 주조한 다음 $586^{\circ}C$ 근방에서 가공하여 급랭한 것으로 추정된다. 열이온화질량분석(TIMS) 측정을 시행하여, 한국, 중국, 일본 납광석의 산지별 데이터 베이스에 대조해 봤을 때 청동시(靑銅匙)의 원료산지는 중국 남부의 납동위원소비와 유사함을 알 수 있다.

  • PDF

전남지역 출토 삼국시대 청동거울의 합금 특성과 제작 방법 고찰 (A Study on Manufacturing Technique and Alloy Characteristics of Bronze Mirrors from Jeollanam-do Region in the Three Kingdoms Period)

  • 이은지
    • 보존과학회지
    • /
    • 제37권6호
    • /
    • pp.767-777
    • /
    • 2021
  • 본 연구는 전라남도 고흥과 담양지역에서 출토된 청동거울의 금속학적 분석으로 제작방법을 확인하고자 하였다. 연구한 대상 유물은 담양 제월리 고분에서 출토된 청동거울 2점, 고흥 봉룡리에서 발견된 청동거울 1점으로 총 3점이다. 분석 결과 X선을 이용한 조사에서 육안으로 관찰되지 않던 균열과 부식으로 인해 발생된 결실부와 주조제작으로 인해 형성된 기공을 확인할 수 있었다. 청동거울의 주성분은 Cu-Sn-Pb이며 Cu 73~79 wt%, Sn 17~21 wt%, Pb 3~4 wt%로 2 wt% 이상의 Pb이 포함되어 있어 청동거울에 필요한 주조성 및 기계적 성질을 조절하기 위한 것으로 확인된다. 또한 미세조직 관찰 결과 주조한 상태에서 추가적인 열처리가 이루어지지 않은 α상과 α+δ공석상의 조직으로 비교적 이른 시기에 제작된 삼국시대 청동거울로 추정할 수 있다.

Sn-40Bi-X 합금의 기계적 물성과 미세조직 분석 (Mechanical Properties and Microstructural Analysis of Sn-40Bi-X Alloys)

  • 이종현;김주형;현창용
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
    • /
    • pp.79-79
    • /
    • 2010
  • 저온용 무연 솔더의 대표 조성으로 고려되고 있는 Sn-58Bi(융점: $138^{\circ}C$) 공정(eutectic) 조성은 우수한 강도에도 불구하고 연성(ductility) 측면에서의 문제점이 지속적으로 보고되고 있다. 따라서 이 합금계의 연성을 최대로 개선시킬 수 있으면서도 실제 상용화가 가능한 합금 조성의 개발 연구가 요청된다. 본 연구에서는 Sn-Bi 2원계 조성에서 최대의 연성을 나타내는 것으로 보고된 Sn-40Bi 조성에 미량의 합금원소를 첨가함으로써 최대의 연성을 확보하는 한편, 그 연성 특성이 변형속도에 어느 정도 민감한지를 인장 실험을 통해 결정하고자 하였다. 합금원소로는 0.1~0.5 wt%의 Ag, Mn, In, Cu를 선택하였으며, 인장 시편을 제조하여 $10^{-2}$, $10^{-3}$, $10^{-4}\;s^{-1}$의 3종류로 변형속도를 변형시켜가며 응력-변형 곡선(stress-strain curve)을 측정하였고, 조성별, 변형속도별로 최대인장강도(ultimate tensile stress, UTS) 및 연신율 결과들을 정리하였다. 합금원소를 첨가한 조성의 경우는 모든 시험 조건에서 Sn-40Bi보다 우수한 연신률을 나타내는 것으로 측정되었으나, $10^{-2}\;s^{-1}$의 빠른 변형속도에서는 그 향상 정도가 상대적으로 감소하는 경향이 관찰되었다. 특히 Sn-40Bi-0.5Ag 조성의 경우 느린 변형속도에서 특히 눈에 띄는 연신률 값을 나타내며, 모든 변형속도 조건에서 가장 우수한 연성을 나타내었다. 한편 Sn-40Bi-0.1Cu 조성의 경우 변형속도에 따른 연신률의 변화 정도, 즉, 변형속도에 따른 연신률의 민감도가 매우 커 $10^{-4}\;s^{-1}$ 속도에서는 Sn-40Bi-0.5Ag에 버금가는 연신률 값이 측정되었으나, $10^{-2}\;s^{-1}$ 속도에서는 가장 나쁜 연신률 특성을 보여주었다. Sn-40Bi-0.2Mn 조성은 최고의 연신률 향상 특성을 나타내지는 않았으나, In을 첨가한 경우보다는 대체적으로 우수한 연성을 나타내었다. 이상의 각 합금별 연성 특성은 인장시험 전의 미세조직 관찰 결과와 인장시험 후 파면부의 조직변화 관찰 결과로부터 해석되었다. 그 결과 석출상의 형성 여부, 인장 시험 중 재결정 조직의 형성 여부, 라멜라(lamellar) 조직의 분율과 라멜라 간격(lamellar spacing)의 정도 또는 $\beta$-Sn과 라멜라 조직 사이의 결정립계와 라멜라 조직 내 결정립계에서의 슬라이딩 모드(sliding mode) 변형 정도, 석출상의 크기와 분포 정도 등이 연신률 및 변형속도 민감도와 같은 연성 특성에 가장 큰 영향을 미치는 인자인 것으로 분석되었다.

  • PDF

Ni-P/Au UBM을 갖는 Pb-free 솔더 접합부의 전단강도 평가에 관한 연구 (A Study on Evaluation of Shear Strength for Pb-free Solder Joint with Ni-P/Au UBM)

  • 조성근;양성모;유효선
    • 한국생산제조학회지
    • /
    • 제20권2호
    • /
    • pp.187-192
    • /
    • 2011
  • UBM(Under Bump Metallurgy) is very important for successful realization of Flip-Chip technology. In this study, it is investigated the interfacial reactions between various Sn-Ag solder alloys and Ni-P/Au UBM and Cu plate finish. It is also evaluated the shear strength by using the micro shear-punch test method for Sn-37Pb alloy, binary and ternary alloys of environment-friendly Pb-free solder alloys which are applied in the electronic packages. In terms of interfacial microstructure, the Pb-free solder joints have thicker IMCs than the Sn-Pb solder joints. The thickness of IMC is related to Reflow time. The IMC has been observed to grow with the increase in Reflow time. As a result of the shear test, in case of Max. shear strength, Pb-free solder showed the highest strength value and Sn-37Pb showed the lowest strength value 10 be generally condition of Reflow time.

보물 제1167호 청주 운천동 출토 통일신라 범종의 형태와 보존과학적 특성 고찰 (A Review on Treasure No.1167, Unified Silla Buddhist Bell from Uncheon-dong, Cheongju, about Its Form and Conservational Scientific Features)

  • 김현정;김수기
    • 헤리티지:역사와 과학
    • /
    • 제40권
    • /
    • pp.357-386
    • /
    • 2007
  • 현재 통일신라 범종은 한국에 6점, 일본에 5점, 기타 2점 등 총 13점이 알려져 있으며, 이중 3점은 형태추정이 불가능하다. 따라서 형태추정이 가능한 10점을 이용하여 범종의 형식을 구분하고, 이중 운천동 종의 조사 자료를 토대로 기존에 과학적 조사가 이루어진 통일신라 청동범종과의 연계성을 찾아보고 조성비를 중심으로 한 제작기술의 접근을 시도해 보았다. 통일신라 범종의 도상분석은 2가지 형식으로 나누었는데, I형식은 좌우대칭 비천과 정형성의 문양 배치구조를 갖는 전기종의 모습이며, II형식은 좌우비대칭 비천과 비정형성의 문양 배치구조를 띄는 후기종의 모습이다. 특히 운천동(雲泉洞) 종은 9세기 고묘지(光明寺) 종과 매우 흡사한 문양형태를 보이는 후기 종으로, 통일신라주악비천에서 전혀 보이지 않았던 종적(縱笛)을 연주하고 있는 것이 특이할 만하다. 통일신라 범종은 대부분 합금배합구성이 Cu-Sn, Cu-Sn-Ph으로 이루어져 있으며, 8세기와 9세기에 걸쳐 구리, 주석, 납을 골고루 사용하여 주종(鑄鐘)하였고, 고대 중국 "주례(周禮)" "고공기(考工記)"의 청동합금비와 근접하게 나타났다. 특히 운천동 종은 Cu-Sn-Ph-As 구성을 이루고 있으며 통일신라 범종에서 자주 사용되지 않은 As가 검출되어 이에 대한 관련 자료를 제시하였다. As는 Pb사용 성격과 유사하나 재질의 특성상 고온에서 쉽게 휘발되기 때문에 사용상에 어려움이 있으나, 제품을 단단하게 하여 오래 사용할 수 있는 장점이 있다. Ph는 주물의 유동성을 좋게 하여 문양을 잘 표현하게 하고, As는 제품의 강도를 높여줄 수 있다. 납동위원소비 분석결과 구체적 산지추정은 어려웠으나 시료의 분석 결과를 통하여 종 제작에 있어 한 광상의 재료를 사용했다는 근거를 제시할 수 있었다.

마이크로 압입 크리프 시험기 개발 및 성능평가 (Development and its Performance Evaluation of a Micro-Impression Creep Machine)

  • 양경탁;김현준;김호경
    • Tribology and Lubricants
    • /
    • 제24권1호
    • /
    • pp.27-33
    • /
    • 2008
  • A micro-impression creep machine was designed and developed, adopting a small punch in diameter of 150 um, displacement gage with an accuracy of sub-${\mu}m$ scale, and load-cell with an accuracy of mN scale in order to investigate creep behavior of small solder ball in diameter of less than 1 mm. Creep behavior of lead-free solder ball(Sn-3.0Ag-0.5Cu) in diameter of $760\;{\mu}m$ was investigated in the stress range of $8{\sim}60\;MPa$ and at $303\;K{\sim}393\;K$. The applied load became decreased slightly and continuously in the creep rate of $10^{-4}/s$ range during the current experiments. Also, the machine frame was so sensitive to the environmental temperature that nm scaled displacement recording was unstable according to the change in environmental temperature.

다양한 크기의 솔더 파우더를 이용한 솔더 페이스트의 저장안정성 향상에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Storage Stability of Solder Paste Using Multiple size of solder Powder)

  • 임찬규;권보석;손민정;김인영;양상선;남수용
    • 한국분말재료학회지
    • /
    • 제24권5호
    • /
    • pp.395-399
    • /
    • 2017
  • Solder paste is widely used as a conductive adhesive in the electronics industry. In this paper, nano and microsized mixed lead-free solder powder (Sn-Ag-Cu) is used to manufacture solder paste. The purpose of this paper is to improve the storage stability using different types of solvents that are used in fabricating the solder paste. If a solvent of sole acetate is used, the nano sized solder powder and organic acid react and form a Sn-Ag-Cu malonate. These formed malonates create fatty acid soaps. The fatty acid soaps absorb the solvents and while the viscosity of the solder paste rises, the storage stability and reliability decrease. When ethylene glycol, a dihydric alcohol, is used the fatty acid soaps and ethylene glycol react, preventing the further creation of the fatty acid soaps. The prevention of gelation results in an improvement in the solder paste storage ability.