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HIP 공정 시 압력 변화가 ZnS의 치밀화와 투과율에 미치는 영향 (Effect of Pressure on Densification and Transmittance of ZnS in HIP Process)

  • 권인회;장건익
    • 한국분말재료학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.325-330
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    • 2021
  • In this study, a ZnS film of 8-mm thickness was prepared on graphite using a hot-wall-type CVD technique. The ZnS thick film was then hot isostatically pressed under different pressures (125-205 MPa) in an argon atmosphere. The effects of pressure were systematically studied in terms of crystallographic orientation, grain size, density, and transmittance during the HIP process. X-ray diffraction pattern analysis revealed that the preferred (111) orientation was well developed after a pressure of 80 MPa was applied during the HIP process. A high transmittance of 61.8% in HIP-ZnS was obtained under the optimal conditions (1010℃, 205 MPa, 6 h) as compared with a range of approximately 10% for the CVD-ZnS thick film under a 550-nm wavelength. In addition, the main cause of the improvement in transmittance was determined to be the disappearance of the scattering factor due to grain growth and the increase in density.

경기육괴 남서부 유구 지역 금계산에 분포하는 각섬암류 내 각섬석의 격자선호방향 (Lattice Preferred Orientation of Amphibole in Amphibole-rich Rocks from Mt. Geumgye, Yugu, Gyeonggi Massif, South Korea)

  • 김준하;정해명
    • 광물과 암석
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    • 제35권3호
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    • pp.259-271
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    • 2022
  • 광물의 격자구조가 특정한 방향성을 보이는 격자선호방향은 광물의 변형 조건에 따라 다르기 때문에, 해당 광물과 이를 포함한 암석의 변형 조건을 연구하는데 있어 유용하다. 이번 연구에서는 경기육괴의 남서부지역에 위치한 유구읍 추계리 금계산 일대의 각섬암류를 채취하여 암석내부 각섬석과 장석의 격자선호방향을 후방산란전자회절 기기를 사용하여 분석하였다. 분석결과 유구지역의 각섬석에서는 type IV와 type I 두가지 격자선호방향이 관찰되었다. 유구지역의 각섬암류 내 각섬석은 격자선호방향에 관계없이 강체회전에 의해 변형을 받은것으로 보이며, 암석의 변형정도가 결정입도와 격자선호방향에 영향을 준 것으로 생각된다. 각섬석의 결정입도가 커서 변형을 가장 작게 받은것으로 생각되는 시료에서는 각섬석이 강한 type I 격자선호방향을 보여주었다. 이에 반해, 각섬석의 결정입도가 작아 고변형을 받은 것으로 생각되는 시료들에서는 각섬석이 약한 type IV 격자선호방향을 보여 주었다. 유구지역에서 관찰되는 다양한 암석의 변형정도는 각섬암류와 인접해있는 페리도타이트에서도 관찰된 바 있어, 유구지역이 다양한 수준의 변형을 받았음을 지시한다.

Sinter forging으로 제조한 Y-BA-Cu-O/Ag 고온 초전도 복합체의 미세조직과 특성 (A Study on the Microstructure and Properties of Y-BA-Cu-O/Ag composite High $T_{c}$ Superconductor prepared by Sinter-forging Process)

  • 박종현;김병철;송진태
    • 한국재료학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.37-43
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    • 1994
  • Y-BA-Cu-O계 고온초전도체의 미세조직을 가공과 열처리로써 제어하여 조직의 배향화와 치밀화를 기하여 높은 임계전류밀도($J_c$)를 갖는 초전도체의 개발을 목적으로sinter forging법으로 Y-BA-Cu-O/Ag 고온초전도복합체를 제조하였다. sinter forging을 통하여 고온 초전도체의 미세조직의 texture화를 가져왔으며, 이 경우 (123)결정립의 C축 방위가 단일축의 압축방향으로 배향화 되었다. 한편, texture의 orientation facter는 고온일수록, 압력이 클수록 크고, 조직의 배향화도 뚜렷하였으며 그에 따라 $J_c$역시 증가하였다. 이러한 결과로 미루어 결정의 배향도는 $J_c$를 좌우하는 중요한 변수라고 사려되었다. 또한 sinter forging 시킨Y-MA-Cu-O/Ag 복합체의 on set온도는 sinter forging온도에 크게 의존치 않았으나, 고온일수록 off set 온도($T_c\;^{zero}$)가 다소 떨어졌다. 한편, 첨가된 Ag는 주고(123)결정입계에 존재하였으며, 이들이 (123)결정립간의 결합을 촉진시켜 임계전류밀도를 크게 향상시켰으며, Y-BA-Cu-O/Ag 복합체의 $J_c$는 2,000 A/$\textrm{cm}^2$ 이상이었다.

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LaNiO3의 (100)배향성이 Pb(Zr,Ti)O3 박막의 결정성장과 강유전성에 미치는 영향 (Effects of (100) Orientation of LaNiO3 on the Growth and Ferroelectric Properties of Pb(Zr,Ti)O3 Thin Films)

  • 박민석;서병준;유영배;문병기;손세모;정수태
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.338-343
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    • 2005
  • Pb(Zr,Ti)O₃[PZT] thin films were prepared on a highly (100) oriented LaNiO₃[LNO] and a randomly oriented LNO by sol-gel process. The PZT thin films on a highly (100) oriented LNO show a high (100) crystal orientation (F=100 %), those on a randomly oriented LNO show a random crystal orientation (F=60 %). All the PZT layer have a flat and dense microstructure with large columnar grains and their grain size are 25 nm. In the ferroelectric curves at electric field of 40 kV/cm, a highly (100) oriented PZT/LNO samples show coercive field, E/sub c/=10 kV/cm and remanent polarization, P/sub r/=14.5 μC/㎠, while a randomly oriented PZT/LNO sample show E/sub c/=10 kV/cm and P/sub r/=5.4 μC/㎠.

국내산 목재의 연륜경사에 따른 전단강도 및 나사못 유지력 영향 (Effect of the Withdrawal Strength of Wood Screws in Domestic Wood by Shear Strength with Different Growth Ring Orientation)

  • 차재경
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제40권6호
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    • pp.363-369
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    • 2012
  • 연륜경사에 따른 전단강도 실험이 국내에서 생산되는 목재에 대해 실시됐다. 연륜경사는 전단강도에 영향했고, 경사진 연륜에서 최대였다. 전단강도는 나사못 유지력을 예측하기 위한 식에 포함됐다. 나사못 유지력의 예측식은 No. 8 나사못의 실험결과와 비교하여 25 mm와 30 mm 길이에서 8% 이내로 작게 예측되었으나 18 mm와 38 mm에서는 큰 값을 보였다. 전단강도를 사용한 나사못 유지력의 예측값과 실험값 사이에는 연륜경사에 따라 큰 차이를 보이지 않았다.

Mn-Ir/Ni-Fe 다층막의 하지층과 적층구조에 따른 교환이방성과 미세구조 연구 (The Exchange Anisotropy and Microstructure of Mn-Ir/Ni-Fe Multilayers with Various Buffer Layer Materials and Stacking Structures)

  • 노재철;윤성용;이경섭;김용성;서수성
    • 한국자기학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.196-202
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    • 1999
  • 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링 법으로 제작한 Mn-Ir/Ni-Fe/Buffer/Si 다층막에서 다양한 하지층과 적층구조에 따른 교환이방성과 미세구조에 대하여 고찰하였다. Ni-Fe 위에 Mn-Ir을 증착한 Top 구조의 경우에서는 (111) 우선방위에 상관없이 165 Oe 이상의 높은 Hex 값을 얻을수 있었다. 또한 Mn-Ir/Ni-Fe 계면에서 grain-to-grain epitaxy가 발생함을 알 수 있었다. 따라서 Mn-Ir/Ni-Fe 다층박막의 Hex는 Mn-Ir/Ni-Fe 계면에서의 Mn-Ir의 결정립 크기와 grain-to-grain epitaxy에 의존하며 Hc는 Mn-Ir/Ni-Fe의 계면거칠기에 의존한다는 것을 알 수 있었다.

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그래핀의 합성과 열전도 및 표면 특성 개선 활용 (Synthesis of graphene and its application to thermal and surface modification)

  • 김용유;장희진;최병상
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.549-554
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    • 2013
  • CVD를 이용하여 Cu 시편에 그래핀의 합성을 보이고, Cu 시편의 grain 크기와 방향성에 따른 그래핀의 성장거동을 보이고자 한다. 동일한 온도 및 압력 하에서도 사용하는 분위기 가스의 종류에 따라서 Cu의 확산에 영향을 주게 되고, 그래핀 합성 시 사용되는 $H_2$$CH_4$ 가스 분위기 하에서 Cu grain의 성장에도 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 결과적으로 Cu grain의 성장이 그래핀의 합성과 성장에 직접적인 관련이 있음을 보이고자 하였다. 부식 저항성은 상온에서 동전위 분극실험를 통하여 분석하였으며, 부식속도 비교에서 그래핀 코팅된 Cu 시편의 경우가 그래핀의 화학적 안정성에 기인하여 순수 Cu 시편의 경우보다 동일한 부식 환경에서 약 10배 정도 안정적인 것으로 관찰이 되었다. 또한, grain boundary를 포함, 결함이 없는 그래핀의 균일한 성장의 가능성을 보이고, 이의 합성을 통한 공학적인 활용이 그 최종적인 목적이 될 것이다.

반구형 다결정 실리콘 박막의 결정학적 성장방위 (Crystallopraphic Growth Orientation of Polycrystalline HSG Silicon Film)

  • 신동원;박찬로;박찬경;김종철
    • 한국재료학회지
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    • 제4권7호
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    • pp.750-758
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    • 1994
  • 본 연구에서는 반구형(HSG) 다결성 실리콘 박막을 제조하여 박막에 존재하는 결정립들의 특성과 각 결정립들의 형성기구를 예측하고자 하였다. LPCVD법으로 실리콘 박막을 증착하여 미세구조를 관찰, 분석한 결과 $575^{\circ}C$ 증착온도에서 HSG 다결정 실리콘 박막이 형성되었음을 관찰하였다. 이 HSG 박막은 비정질 및 결정질 상으로 구성되어 있었으며 결정립은 박막의 표면에 존재하는 upper grain들과 $SiO_{2}$와의계면에 존재하는 lower grain들로 구분되었다. Upper grain은 실리콘 원자의 표면확산에 의하여 형성되었으며, lower grain은 고상성장에 의하여 형성되었다. 성장한 결정립들의 성장방위를 분석한 결과 주로 upper grain은 <110>, lower grain은 <311>과 <111>방위를 나타내었다. 이러한 방위관계는 각 결정립들의 형성기구(formation mechanism)의 차이에 기인한다고 사료된다. 또한 HSG박막의 미세구조와 진공열처리한 시편을 관찰한 결과 HSG 박막의 형성은 실리콘 원자의 표면확산에 의해 지배됨을 알았다.

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스퍼터링 가스내 수소첨가에 의한 NiFe/FeMn의 교환결합력 향상에 관한 연구 (Effect of $Ar/H_2$ Mixed Gas Sputtering on the Exchange Coupling of NiFe/WeMn Interface)

  • 이성래;박병준;김성훈;김영근
    • 한국자기학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.146-150
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    • 2001
  • 스퍼터 증착시 수소 첨가가 NiFe/FeMn의 교환결합 자계 (H$_{ex}$)에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. Si(100)/Ta(50 $\AA$)/NiFe(60 $\AA$)/FeMn(250 $\AA$)Ta(50 $\AA$)의 경우는 하지층 NiFe 증착시 수소 첨가량이 8%에서 H$_{ex}$과 H$_{c}$ 최적 특성을 보였다. Si(100)/Ta(50 $\AA$)/NiFe(60 $\AA$)/FeMn(250 $\AA$)/NiFe(70 $\AA$)/Ta(50 $\AA$) 시편에서 FeMn 증착 시에는 5% 수소 혼합개스에서 H$_{ex}$가 148 Oe로서 최적 특성을 보였다. 이는 수소 첨가에 의해 하지층 NiFe의 (111) 우선배항성 향상, 결정립 크기의 증가 및 음력이 감소하였으며 그에 따라 FeMn의 (111) 우선 배향성 및 결정립의 크기가 증가한 결과이다.다.결과이다.

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일방향 응고 재료의 결정립 성장 방향 섭동이 고압터빈 노즐 저주기 피로 수명에 미치는 영향에 대한 연구 (A Study on the Effects on Low Cycle Fatigue Life of a High Pressure Turbine Nozzle due to the Perturbation of Crystal Orientation of Grain of DS Materials)

  • 허재성;강영석;이동호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권7호
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    • pp.653-658
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    • 2016
  • 가스터빈엔진의 고온 부품은 초내열 합금 재료를 이용하며, 냉각설계 적용으로 형상이 복잡하여 정밀 주조 과정을 거치게 된다. 터빈 부품에 주로 적용이 되는 일방향 응고 및 단결정 재료는 제조 과정에서 결정립 성장 방향이 설계와 다르게 섭동을 가지게 되며, 이는 각 방향에 대한 재료 상수의 섭동을 유발하여 응력 분포의 변화와 함께 피로 수명에 큰 산포를 야기하게 된다. 본 연구에서는 일방향 응고 재료 노즐에 대하여 결정립 성장 방향의 섭동에 대한 구조 건전성의 영향을 저주기 피로 수명을 통해 확인하여, 향후 제작 허용값에 대한 제안 및 좀 더 정교한 통계적 접근이 필요함을 확인하고자 한다. 이를 위해 복합 열전달 해석을 통해 금속 온도 분포를 계산하고 이를 근거로 구조 해석 및 저주기 피로 수명을 계산하였다.