• Title/Summary/Keyword: constitutional supercooling

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$LiNbO_3$의 단결정 성장 (Single Crystal Growth of $LiNbO_3$)

  • 최종건;오근호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.43-46
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    • 1985
  • Constitutional supercooling due to concentration gradient at solid-liquid interface in the melt can be avioded by increasing rotational speed for growing $LiNbO_3$ single crystals from the stoichiometric melt. Growth conditions for high quality crystals were determined by rotational speed by which other growth parameters were adjusted.

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Arc Welding에서의 Bead의 생成機構

  • 중근금작
    • 기계저널
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    • 제19권4호
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    • pp.279-290
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    • 1979
  • Arc Welding의 경우 arc열에 의하여 생성된 용융지(Molten Pool)가 응고하는 과정은 금형주물의 응고과정과 비슷하게 생각되나 실은 응고의 제1단계에서 양자간에 큰 차이가 있다. 즉, 금형에 주입된 용융금속이 응고하는 경우는 금형과 이에 접한 주조금속과는 응고후 별도로 분리할 수 있으며, 양자가 서로 융합해서는 안될 것이다. 이에 반하여 융접의 경우에는 금형속에 있는 용 융금속과 금형이라고 볼 수 있는 모재용융부단면과는 완전히 융합되어야 할 것이다. 금형주조 부분의 응고에서는 금형에 접한 주조금속이 열적과냉각(Thermal Supercooling)을 받아 그 내부에 결정핵이 생성되어 이것이 성장하는 과정을 거칠 것이다. 그러나 융접의 경우에는 일반적으로 용융금속과 모재와는 통일계통의 재료이므로 용융금속에 접한 모재부분 자신이 종자결정(Seed Crystal)와 같은 역할을 하여 용융금속내에 새로히 결정핵을 생성함이 없이 이 위에서 직접 결 정성장이 연행되는 것이다. 이것을 Epitaxial Growth라는 하나 이것이 용접부의 응고에서의 큰 특정인 것이다. 주조, 용접 공히 열절과냉각에 의한 응고의 초기단계를 거치면 합금인 경우 그 후의 응고과정은 주로 조성적 과냉각(Constitutional Supercooling)에 따르게 될 것이다. 이 기 회에 Epitaxy에 관해서 간단히 설명하고저 한다.

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Transprt Phenomena in Bulk Crystal Growth Processes

  • Lan, C.W.
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1998년도 PROCEEDINGS OF THE 14TH KACG TECHNICAL MEETING AND THE 5TH KOREA-JAPAN EMGS (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM)
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    • pp.29-33
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    • 1998
  • Transport phenomena paly an inmportant role in bulk crystal growth processes. During crystal growth, the control of the growth front and the dopant concentration is crucial to crystal quality. The growth feasibility in thus determined by the heat transfer controlling the interface convexity and by the mass transfer controlling the constitutional supercooling. Through numerical modeling, a thorough understanding of the growth processes is possible, which in turn is a key to process improvenment. In this paper, we will summarize some work dine in my laboratory, both numerical and experimental, to illustrate the importance of understanding the transport phenomena during crystal growth processes.

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일방향 응고법을 이용한 Mar M-247LC 초내열합금의 액상 물성 측정 (Estimation of Liquid Physical Properties of Mar-M247LC Superalloy by Directional Solidification)

  • 김현철;이재현;서성문;김두현;조창용
    • 한국재료학회지
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    • 제11권9호
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    • pp.721-726
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    • 2001
  • Directional solidification experiments have been carried out at the solidification rates from 0.5 to 50$\mu\textrm{m}$/s in Mar M-247LC superalloy in which several important liquid properties were estimated by analyzing the interface stability and temperature gradient at the solid/liquid interface. The diffusion coefficient in the liquid was estimated by employing the constitutional supercooling criterion. The temperature gradients changed with solidification rates and latent heat of solidification. The thermal conductivities of solid and liquid could be estimated by heat flux balance at the solid liquid interface.

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Czochralski법에 의해 성장시킨 Nd : $LiNbO_3$ 단결정의 주기적인 domain제어에 관한 연구 (A study on the periodical domain obtained in Nd : $LiNbO_3$ sinlgle crystals grown by czochralski method)

  • 최종건
    • 한국결정성장학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.50-55
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    • 2002
  • $LiNbO_3$ 단결정에 $Nd_2O_3$0.2~0.5 wt.%를 칭량하여 결정을 성장 시켰다. 그리고 광손상을 억제하기 위해 ZnO 2~8 mole%를 첨가하여 광손상에 대한 저항성을 높였다. 본 연구에서는 Nd가 doping된 단결정을 성장시켜 주기적인 domain을 만들고자 하였다

알루미늄 합금의 용접특성 - part I : 균열 및 기공 (Weldability of Al Alloys,Part I ;Cfacking and Porosity)

  • 이창희;장래웅
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제10권3호
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    • pp.1-12
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    • 1992
  • A literature review was conducted to survey informations available on the welding metallurgy of aluminum alloys and its effect on fusion weldability, especially on solidification cracking and pore formation. Solidification cracking behavior of Al weld is a complicate matter as compared to other high alloys, where a relatively simple Fe-X(most detrimental elements S, P, B, Si, etc) binary diagram can be successfully applicable. Both additive and synergistic effects of elements should be considered together. A same element play a different role from system to system. Porosity, caused by hydrogen contamination of the weld is one of the most troublesome welding problems. The primary sources of hydrogen are believed to be an absorbed moisture on the filler metal or base metal and in the shielding gas. It is extremely important that reliable quality-control procedures be employed to eliminate all possible sources of hydrogen contamination. Selection of proper process and parameters is sometimes more important than controlling of alloying elements in order to make a defect-free weld.

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수직 Bridgman 법에 의한 CdTe 단결정 성장에 관한 연구 (A Study on the CdTe Single Crystal Growth by Vertical Bridgman Method)

  • 이종기;김욱;백홍구
    • 한국주조공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.324-331
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    • 1990
  • The single crystal of CdTe was grown by modified 6 zone Bridgman method under the conditions of excess Te and excess Cd. To prevent the constitutional supercooling, the crystal growth was done under the temperature gradient of $17^{\circ}C/cm$ in front of the solid /liquid interface and the growth rate was 3mm/hr. The grain morphologies and the growth mechanism were investigated in excess Te and excess Cd conditions. The grain size of excess Te crystal was increased with an increase of the distance from the tip but, in the case of excess Cd crystal, single crystal was not obtained because of the cavities due to the excess Cd vapors so that the grain size was not increased with an increase of the distance from the tip. In addition, the growth of single crystal of CdTe was done with repeated necking ampoule. It was found that the necking had no effects on the grain selection because the cavities trapped in the necking portion acted as heterogeneous nucleation sites.

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용액인상법에 의한 파라텔루라이트 $(TeO_2)$ 단결정 육성 (Single Crystal Growth of $(TeO_2)$ by CZ Technique)

  • 손욱;장영남;배인국;채수천;문희수
    • 한국결정학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.141-157
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    • 1995
  • 직경자동제어장치를 이용한 초크라스키법에 의해 대형 TeO2 단결정을 공기 중에서 성장시켰다. 온도구배를 가능한 한 적게 한 성장조건 하에서 단결정과 도가니의 직경비율을 60-70% 범위에서 양질의 단결정 성장이 가능하였다. 이 때 결정의 품질을 좌우하는 주요 요인은 인상 및 회전 속도였다. 무색 투명한 고품질 단결정을 육성하기 위한 인상속도는 1.2mm/hr 이하였고, 고액계면은 10-23 rpm 이하일 때 볼록하였으며, 25 rpm 이상일 때 오목하였다. 단결정의 성장은 {110} 방향의 종자결정을 사용하였다. 용융체 내의 백금 함량이 증가하면 조성적 과냉이 발생하여, 성장되는 결정 내에 기포가 포획되므로 성장된 단결정의 질이 저하된다. 적외선 측정결과 파수 2,000cm-1 이상에서 완전 투명하였고, 전위밀도를 측정 결과 직경자동제어를 이용한 경우 3×103/cm2 - 2×104/cm2로 양호하였으며 수동성장인 경우도 결정과 도가니의 직경비율이 40-45%의 범위에서는 매우 양호하였다. 또한 포유물 등 불순물에 혼입 원인에 대하여 논하였다.

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수직 연속주조 공정으로 제조된 Al-8Zn-2Mg-2Cu 빌렛의 표면 결함 형성에 미치는 주조 온도와 주조 속도의 영향 (Effect of Casting Temperature and Speed on Formation of Surface Defect in Al-8Zn-2Mg-2Cu Billets Fabricated by Direct-Chill Casting Process)

  • 이윤호;김용유;이상화;김민석;어광준;이동근
    • 한국주조공학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.241-251
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    • 2021
  • 7000계 알루미늄 합금은 다른 Al 합금에 비해 강도가 우수하여 주목을 받고있으며, 7000계 알루미늄 빌렛은 일반적으로 Direct-Chill (DC) 주조 공정을 통해 제조된다. DC 주조 공정으로 제조된 알루미늄 빌렛의 표면 결함은 주로 Exudation과 Meniscus freezing 현상과 관련이 있으며, 이는 합금 성분, 주조 속도 및 주조 온도의 영향을 받는다. 특히, 7000계 알루미늄 합금은 응고 과정에서 응고 온도 범위가 넓어 주조 결함이 발생하기 쉽다. 본 연구에서는 DC 주조 공정에 의해 제조된 Al-8Zn-2Mg-2Cu 합금 빌렛에 대한 표면 결함 변화에 대하여 조사하였다. 빌렛의 표면은 "Wavy" 또는 "Dot" 표면으로 관찰되었다. Wavy 표면은 낮은 주조 속도(200mm/min)와 온도(655℃)에서 Meniscus freezing 현상에 의해 형성되었으며, Concave 영역에서 Meniscus freezing 현상으로 인한 조성작 과냉으로 인해 미세한 수지상 조직이 관찰되었다. 반면에, 주조 온도가 높은 조건(675℃)에서는 Dot 표면이 기공 형성에 의해 형성되었으며, 높은 주조 속도(230mm/min)에서 제조된 Dot 표면을 갖는 빌렛에서는 높은 금속 수두압에 의해 Exudation 층이 형성되었다. Exudation 층의 Dot 영역과 Smooth 영역은 각각 미세한 수지상 형태와 주상정 형태의 조직이 관찰되었으며 이는 Dot 영역에서 가스 기공의 형성에 의한 결과이다.