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Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al 합금 광폭 리본의 물리적, 기계적 특성 연구

Study of Physical and Mechanical Properties of Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al Alloy Wide Ribbon

  • 오동진 ((주)엠에프테크) ;
  • 김용수 ((주)엠에프테크) ;
  • 박성준 ((주)엠에프테크) ;
  • 주형규 (가천대학교)
  • Dongjin Oh (MFTECH Co. Ltd.) ;
  • Yongsoo Kim (MFTECH Co. Ltd.) ;
  • Sung Joon Pak (MFTECH Co. Ltd.) ;
  • Heongkyu Ju (Gachon University)
  • 투고 : 2024.05.29
  • 심사 : 2024.07.29
  • 발행 : 2024.08.01

초록

본 연구는 부분적으로 비정질 구조와 특성을 가진 Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al 광폭 리본의 특성을 Hall effect, SEM-EDX, XRD 등을 사용하여 분석하였다. 멜트 스피닝 방법으로 제작된 이 Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al 기반 합금 리본은 두께가 96㎛ 이하이고 폭이 100mm이다. 인장강도 l,641MPa, 항복강도 l,541MPa, 연신율 1%, 탄성계수 98GPa의 성능을 나타냈다. Bulk concentration, Resistivity, Mobility 값은 일반적인 heavy doping 세라믹과 금속의 중간값을 보이고 일반 금속보다 약 100배 정도 약하여 Si에 근접하며 전기 전도도가 좋은 편이다. 또한, 극한 온도에서의 폴딩 테스트를 수행하여 -20℃에서 150,000회, 24℃에서 300,000회, 60℃에서 150,000회를 견디며 폴딩 불량이 나타나지 않았다. 이 결과는 Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al 광폭리본 합금의 우수한 내구성과 신뢰성을 보여주며, 이러한 합금을 사용한 전자 제품의 개발 가능성을 시사한다.

In this study, the properties of Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al wide ribbon with amorphous structure and properties were analyzed using Hall effect, SEM-EDX, and XRD. Made by melt spinning method, this Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al based alloy ribbon is not more than 96 ㎛ thick and 100 mm wide. This amorphous alloy exhibited tensile strength of 1,641 MPa, yield strength of 1,541 MPa, elongation of 1% and elastic modulus of 98GPa. The bulk concentration, resistivity, and mobility values are midway between general heavy doping ceramics and metals, and they are about 100 times weaker than ordinary metals, so they are close to Si and have good electrical conductivity. In addition, folding tests were conducted at extreme temperatures, withstanding 150,000 times at -20℃, 300,000 times at 24℃, and 150,000 times at 60℃, with no folding defects observed. These results demonstrate the excellent durability and reliability of the Zr-14Cu-7.5Ni-2.6Al wide ribbon alloy and suggest the possibility of developing electronic products using this alloy.

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과제정보

이 논문은 2023년도 가천대학교 교내연구비 지원에 의한 결과임 (GCU-202304520001).

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