• 제목/요약/키워드: 계면결함

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다중접착구조물의 초음파 공진 신호 분석 (Analysis of Ultrasonic Resonance Signal in Multi-Layered Structure)

  • 김동륜;김재훈
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.401-409
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    • 2012
  • 초음파 시험은 접착계면에서 발생하는 미접착 결함을 검출할 수 있는 다른 비파괴 시험보다 미접착 검출 능력이 월등히 뛰어나다. 하지만, 스틸 연소관, 내열 고무, 라이너 및 추진제로 구성된 고체 추진기관은 각 재질의 음향 임피던스의 큰 차이와 반사파의 중첩 때문에 초음파 신호를 분석하기에는 많은 어려움 있다. 그러므로 고체 추진기관의 미접착 결함을 검출하기 위한 초음파 시험은 자동화된 C-Scan 시스템을 이용하여 스틸 연소관과 내열 고무 계면의 극히 제한된 영역에서 적용되어 왔다. 기존의 초음파 시험은 대부분의 초음파가 음향 임피던스가 낮은 고무 재질에서 흡수되므로 고체 추진기관의 라이너와 추진제 사이의 미접착 결함을 검출할 수 없었고, 이런 문제점을 해결하기 위하여 초음파 공진법을 사용하여 주파수 스펙트럼으로부터 공진 주파수를 분석하였다. 본 논문은 초음파 공진 특성을 이용하여 라이너와 추진제 사이의 미접착 결함을 검출할 수 있는 기법에 대해 자세히 기술하였다.

철강재료의 고상접합기술 (Solid State Joining of Iron and Steels)

  • 김영섭;권영각;장래웅
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제10권2호
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    • pp.1-10
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    • 1992
  • 저탄소강은 일반적으로 용접성이 우수하지만 완전한 접합 강도와 용접부에서의 결함을 방지하기 위해서는 많은 주위가 필요하다. 용접부의 기계적 성질은 그 미세구조에 따라 좌우되는데, 이 구조는 모재의 화학조성, 용접 조건 그리고 후열처리에 의하여 결정이 된다. 이와 같이 용융용 접에 의한 저탄소강의 접합부는 저탄소함량으로 응고 균열에 대한 저항이 높다. 그러나 탄소의 함량이 증가하므로서 용접성은 저하하여, 0.3% 이상에서 용접부는 과열, 과냉, 저온 균열과 porosity에 취약하게 된다. 구조용강애 있어서는 용접성에 대한 일반적인 기준이 없으므로 이 러한 재료는 모재와 용접부의 기계적 성질, 고온 및 저온 균열성, 열간 및 냉각가공성등을 고려 하게 된다. 그러나 가장 중요한 것은 용접부의 신뢰도이다. 탄소강과 저합금강에 있어서 용접은 높은 강도를 얻을 수 있어야 하며 접합부에서 모재의 원래의 특성을 유지하여야 하고 결함이 없어야 할 것이다. 이와 같은 결함은 모재의 융접 이하에서 접합을 실시하는 고상접합으로 충 분히 억제할 수가 있다. 고상접합에서는 근본적인 미세조직의 결정화도 피할 수 있으며 고온균 일과 같은 결함의 위험도 배제할 수 있다. 고상접합은 용융용접과는 달리 모재를 용융시키지 않고 고체상태에서 접합을 하는데, 신금속 및 신소재의 개발과 첨단산업의 발달로 고상접합 기 술이 크게 각광을 받고 발전하게 되었다. 이와 같은 접합기술의 발전으로 기존의 용접으로는 접합이 불가한 소재, 용접기술의 적용이 곤란한 복잡한 형상, 복합기능 소재, 고품질 및 고정밀 성이 요구되는 소재등이 접합이 가능하게 되었다. 이러한 접합기술로는 brazing, 확산접합, 마찰 용접 등이 주로 많이 이용되고 있다. Brazing은 융점이 낮은 filler metal이 모재의 사이에서 용 융상태로 유입되어 냉각되면서 접합되는 방식이고 확산접합은 모재의 접합계면에서 원자의 상호 확산으로 접합을 하게 된다. 한편 마찰용접은 계면에서 회전에 의한 마찰열고 접합하는 방식 이다. 본 기술해설에서는 이러한 고상접합 기술을 이용한 철강재료의 접합에 대하여 고찰하도록 하겠다.

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초음파 신호처리에 의한 반도체 패키지의 접합경계면 결함 검출에 관한 연구 (A Study on the Detection of Interfacial Defect to Boundary Surface in Semiconductor Package by Ultrasonic Signal Processing)

  • 김재열;홍원;한재호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.369-377
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    • 1999
  • 본 연구는 다중박막(multi-layer) 구조 모델에 대한 초음파신호처리 적용으로 접합경계면의 결함검출에 관한 연구이다. 이를 위해서 먼저 반도체 검사법에 의하여 박리(delamination). 다이 균열(die crack) 기포(void)의 유무를 확인할 수 있었고, 각 접합계면에서의 단위 cm당 결함 오차율을 모집군 25%이하에서 0.003%까지 측정 가능하였다. 또한 초음파 화상처리를 이용하여 결함 판독 프로그램을 위한 각 패키지별 화상을 8단계에서 16단계까지 데이터 베이스화할 수 있었고, 최종 결과 화면에서는 결함정도를 확률로 표현 가능하도록 하였으며 기포의 가능성도 추론해 볼 수 있다. 그리고, 박리검사 프로그램(delamination inspection program)에 의하여 결함의 크기와 결함의 원인을 16단계로 추론하고. S.A.T 장치에 귀환(feedback)시킬 수 있는 매개변수를 찾을 수 있었다. 특히, 반도체 결함추출 알고리즘 개발로 반도체 결함검사자동화의 기틀을 마련하였고, 향후 결함을 세분화하고 다양한 반도체 패키지별로 데이터베이스를 구축한다면, 온라인 상태에서 보다 많은 검사를 수행 할 수 있는 인공지능형 자동검사 시스템 구현이 가능할 수 있도록 하였다.

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확대부 내열재의 접착계면 결함 검출을 위한 초음파 공진 신호 분석 (Analysis of Ultrasonic Resonance Signal for Detecting the Defect of Adhesive Interface in Exit Cone)

  • 김동륜;김재훈;임수용;박성한;예병한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.230-237
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    • 2012
  • 확대부 내열재의 스틸과 FRP 사이에 존재하는 미접착 결함과 미충전 결함을 검출하기 위해 초음파 공진법을 적용하였다. 초음파 공진법은 초음파 신호가 증폭되기 때문에 펄스에코법으로 검출하기 어려운 미접착 결함 및 에폭시 미충전 결함을 쉽게 검출할 수 있다. 공진 주파수는 삼중 매질의 음압 반사계수를 이용하여 예측하였고, 시험편의 초음파 신호에 대해 고속푸리에변환을 실시하여 측정하였다. 예측한 공진 주파수는 측정한 공진 주파수와 일치하므로 초음파 공진을 입증하였다.

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충진 윤활제의 첨가량에 따른 블레이드용 결합제의 기계적 특성 (The change in mechanical properties of bond materials for micro-blades with the amount of lubricants)

  • 김송희
    • 산업기술연구
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    • 제28권A호
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    • pp.195-198
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    • 2008
  • Graphite and $MoS_2$ were added respectively to the Cu/Sn bond materials of the same composition as a lubricant in order to find out the effect of lubricants on the mechanical properties and the increase in density of the sintered products for microblades. The addition of $MoS_2$ as a lubricant was more beneficial to strength, fracture toughness, and hardness as well as densification than graphite. $MoS_2$ seemed to be more effective in reducing the friction between the metallic powders and die wall during hot pressing process. Due to the better wettability of MoS2 with bond metal alloy, less amount of interfacial defects which is detrimental to mechanical properties use observed.

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군집화에 의한 XLPE/EPDM 계면결함 부분방전 패턴 분석 (Analysis of Partial Discharge Pattern in XLPE/EDPM Interface Defect using the Cluster)

  • 조경순;이강원;신종열;홍진웅
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.203-204
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    • 2007
  • This paper investigated the influence on partial discharge distribution of various defects at the model power cable joints interface using K-means clustering. As the result of analyzing discharge number distribution of ${\Phi}-n$ cluster, clusters shifted to $0^{\circ}\;and\;180^{\circ}$ with increasing applying voltage. It was confirmed that discharge quantity and euclidean distance between centroids were increased with applying voltage from the analyzing centroid distribution of ${\Phi}-q$ cluster. The degree of dispersion was increased with calculating standard deviation of ${\Phi}-q$ cluster centroid. The tendency both number of discharge and mean value of ${\Phi}-q$ cluster centroid were some different with defect types.

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부분방전 검출을 이용한 22.9kV 배전케이블 실선로 결함 검출 (Defect Detection of 22.9kV Distribution Line based on the PD Detection)

  • 이전선;김정윤;김석종;이동근;서경운
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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    • pp.53-55
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    • 2004
  • 부분방전 검출을 이용한 XLPE 케이블 진단은 중간 및 종단 접속재의 계면에 존재하는 결합을 검출할 수 있는 가장 효과적인 방법으로 제시되고 있지만 현장의 큰 노이즈로 인하여 신뢰성 있는 진단이 쉽지 않다. 하지만 국내에서 많은 연구가 이루어진 송전케이블 진단 기술을 바탕으로 배전케이블 진단에 적용하여 종단접속부에서 발생된 부분방전을 성공적으로 검출하였고 해체 조사를 통하여 결함을 검출하였다. 본 논문은 참고문헌[1]에 발표한 논문에 연결되는 논문으로 전편은 2004년 2월 부분방전 검출사례를 보고한 논문이고 본 논문에서는 8월 계획정전을 통하여 문제된 접속함을 교체한 후 해체조사를 통하여 결함을 검출한 사례보고이다.

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투과전자현미경 조사에 의한 사파이어 $({\alpha}-Al_2O_3)$합성 결정내의 결함특성 분석 (Characterization of Defects in a Synthesized Crystal of Sapphire $({\alpha}-Al_2O_3)$ by TEM)

  • 김황수;송세안
    • Applied Microscopy
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    • 제36권3호
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    • pp.155-163
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    • 2006
  • 합성 사파이어 기판 시료-GaN반도체의 성장기판으로 사용된-의 내재하는 결함 형태를 전통적인 투과식 전자현미경 조사기법 (TEM), LACBED, HAADF-STEM 방법으로 관찰 분석하였다. 이 시료에서 주로 발견된 결함들은 두께 ${\sim}2nm$에서 32nm를 가진(0001)면 미소 쌍정(basal microtwins), 모체 결정과의 계면 주위의 변형 결함, (0001)면 전위결함(basal dislocations), 그리고 {$2\bar{1}\bar{1}3$} 피라미드 미끄럼면 중 한 면에서 일어나는 복잡한 형태의 전위 결함들이다 이들(0001)면 및 {$2\bar{1}\bar{1}3$}면에 전위 결함들은 미소 쌍정과 강하게 관련되어 일어나는 것으로 보인다. 또한 전위결함 밀도는 매우 균일하지 않으며 수 ${\mu}m$의 크기의 결함 밀집 영역에서는 그 밀도가 ${\sim}10^{10}/cm^2정도만큼 높지만 시료 전체에서의 평균은 대체적으로 ${\sim}10^5/cm^2보다 작다. 이 값은 보통 합성되는 결정에서 평균적으로 예상되는 수치이다.

Micromechanical 시험법을 이용한 전기증착된 탄소섬유 강화 Polyetherimide로 강인화된 에폭시 복합재료의 계면물성 평가 (Evaluation of Interfacial Properties on the Electrodeposited Carbon Fiber Reinforced Polyetherimide Toughened Epoxy Composites using Micromechanical Test)

  • 박종만;김대식;공진우;김민영;김원호
    • Composites Research
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    • 제15권3호
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    • pp.39-44
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    • 2002
  • Micromechanical 시험법을 이용하여 전기증착된 탄소섬유와 polyetherimide (PEI)로 강인화된 에폭시 기지재료 사이의 계면물성과 미세파괴형상을 연구하였다. 계면전단강도 향상을 위해 전기증착법을 이용하여 탄소섬유를 표면 처리하였다. PEI 함량이 증가함에 따라 소성변형과 파괴인성 증가로 인해 계면전단강도는 점차적으로 증가하는 경향을 보였으며, 미처리의 경우에 순수 PEI의 계면전단강도가 가장 큰 값을 보였다. 반면 전기증착의 경우에 계면전단강도는 PEI를 첨가함에 따라서 증가하였지만 그 증가폭은 미처리의 경우 보다 작았다. 미처리의 경우에서 순수 에폭시는 취성파괴 형상을 보인 반면 순수 PEI는 연성파괴 형상을 보였고 전기증착의 경우 순수 에폭시는 미처리와는 달리 연성파괴 형상을 보임을 관찰할 수 있었다. PEI 첨가에 의한 파괴인성 강화와 전기증착에 의한 화학결함 및 계면층의 존재는 복합재료의 계면물성 향상에 효과적으로 기여하는 것으로 고려된다.