• 제목/요약/키워드: 금속 미세가공

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PCB와 ACF를 이용한 77 GHz 슬롯 배열 안테나 (77-GHz Slot Array Antenna Using PCB and ACF)

  • 윤평화;권오윤;송림;김병성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권10호
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    • pp.752-757
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    • 2018
  • 본 논문은 인쇄기판을 금속 구조물에 접착하여 제작한 77 GHz 도파관 슬롯 배열 안테나의 성능 평가 결과를 제시한다. 77 GHz 도파관을 상판과 하부 구조체로 나누어 상판은 저가로 미세 슬롯 구현에 유리한 인쇄기판을 이용하여 제작하고, 하부 구조체는 금속 가공하여 제작한 후, ACF(Anisotropic Conductive Film)을 이용하여 접합하였다. 안테나 성능평가를 위해 $1{\times}16$ 슬롯 배열 안테나를 제안 방식으로 제작하고, 이득과 패턴을 측정하여 시뮬레이션 값과 비교하였다. 측정 결과, 이상적 접합 조건으로 시뮬레이션한 결과 대비 2.3~3.5 dB의 이득 저하가 나타났지만 패턴은 변화가 거의 없으며, 제안 방식을 이용하면 77 GHz에서 약 17 dBi의 이득의 슬롯 안테나를 저가로 간단히 제작할 수 있음을 확인하였다.

졸-겔법에 의한 강유전성 PMN 분말 및 박막의 제조와 특성 (The Processing and Characterization of Sol-Gel Derived Ferroelectric PMN Powders and Thin Films)

  • 황진명;장준영;은희태
    • 한국재료학회지
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    • 제8권12호
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    • pp.1138-1145
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    • 1998
  • Ni계 경면합금인 Deloro 50의 마모거동을 15ksi와 30ksi 접촉응력하의 여러 마모조건에서 조사하였다. 상온대기중에서 Deloro 50는 15ksi 응력에서도 극심한 응착마모가 발생하는 매우 낮은 마모저항성을 보였는데 이는 fcc 결정구조를 갖는 Deloro 50 기지상의 경도와 가공경화율이 strain-induced 상변태를 이웅한 hcp 결정구조의 Stellite 6보다 낮기 때문으로 생각된다. 상온 수중에서 Deloro 50는 15ksi 응력에서 Stellite 6와 비슷한 마모저항성을 보였는데 이는 물이 미세요철간의 금속간 접촉을 억제하였기 때문으로 생각된다. 그러나, 30ksi의 높은 접촉응력에서는 상온 대기중길 같은 응착마모가 발생하는 것으로 보아, 30ksi의 높은 응력에서는 물의 응착마모 억제 효과가 없었기 때문으로 생각된다. $300^{\circ}C$ 대기중에서 Deloro 50는 30ksi의 높은 접촉응력에서도 Stellite 6보다 우수한 마모저항성을 보였는데 이는 고온에서 마모시 생성되는 복합산화물층이 효과적으로 금속간 접촉을 방해하여 응착마모를 억제하였기 때문으로 생각된다.

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열간가공이 9Cr-1Mo강의 기계적 성질과 미세조직에 미치는 영향 (Effect of Thermomechanical Process on Mechanical Property and Microstructure of 9Cr-1Mo Steel)

  • 김준환;백종혁;한창희;김성호;이찬복;나광수;김성주
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권10호
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    • pp.621-628
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    • 2009
  • Thermomechanical processes were carried out to evaluate their effects on the mechanical and the microstructural property of a ferritic-martensitic steel. Modified 9Cr-1Mo steels were hot-rolled at a temperature of either $780^{\circ}C$ or $850^{\circ}C$ after normalizing at $1050^{\circ}C$ and then were air-cooled. Continuous annealing at $850^{\circ}C$ for 2 hours immediately after the hot rolling was also performed and they were compared to the specimens without thermomechanical process. The result showed that there were little differences between the hot rolled specimens in terms of the precipitation density and size. However, V content inside the MX precipitates increased in the case of the specimen rolled at $850^{\circ}C$. The application of the continuous annealing induced coarsening of the Nb-rich MX precipitation as well as an increase in the amount of V-rich MX precipitation, which is expected to enhance high temperature mechanical properties of the ferritic-martensitic steel.

ECAP 가공에 의해 제조된 초미세립 OFHC Cu 봉재의 미세조직 및 기계적 특성의 균질성 (Homogeneity of Microstructure and Mechanical Properties of Ultrafine Grained OFHC Cu Bars Processed by ECAP)

  • 지정훈;박이주;김형원;황시우;이종수;박경태
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.474-487
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    • 2011
  • Bars of OFHC Cu with the diameter of 45 mm were processed by equal channel angular pressing up to 16 passes via route $B_c$, and homogeneity of their microstructures and mechanical properties was examined at every four passes which develop the equiaxed ultrafine grains. In general, overall hardness, yield strength and tensile strength increased by 3, 7, and 2 times respectively compared with those of unECAPed sample. Cross-sectional hardness exhibited a concentric distribution. Hardness was the highest at the center of bar and it decreased gradually from center to surface. After 16 passes, overall hardness decreased due to recovery and partial recrystallization. Regardless of the number of passage, yield strength and tensile strength were quite uniform at all positions, but elongation showed some degree of scattering. At 4 passes, coarse and ultrafine grains coexisted at all positions. After 4 passes, uniform equiaxed ultrafine grains were obtained at the center, while uniform elongated ultrafine grains were manifested at the upper half position. At the lower half position, grains were equiaxed but its size were inhomogeneous. It was found that inhomogeneity of grain morphology and grain size distribution at different positions are to be attributed to scattering in elongation but they did not affect strength. The present results reveal the high potential of practical application of equal channel angular pressing on fabrication of large-sized ultrafine grained bars with quite homogeneous mechanical properties.

타이타늄 밀링/터닝 스크랩의 절삭공구 소재화 (Chipped Titanium Scraps as Raw Materials for Cutting Tools)

  • 권한중;임재원
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권2호
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    • pp.61-67
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    • 2021
  • 밀링 및 터닝 가공 중 발생되는 칩 형태 타이타늄 스크랩을 세라믹스 원료로 활용하기 위한 연구를 수행하였다. 우선, 칩 형태 타이타늄 스크랩에 포함되어 있는 다량의 절삭유와 철 성분 제거를 위해 유기세정 및 산 세정 과정을 거쳐 스크랩 표면 세척을 진행하였다. 아세톤과 질산을 사용한 세정 과정을 통해 스크랩 내 유기물과 철 함량은 5 wt.% 수준에서 0.07 wt.% 이하로 감소하는 것을 확인하였고 세정에 이어진 산화 과정을 통해 타이타늄 스크랩은 이산화타이타늄화 되었다. 타이타늄 스크랩의 이산화타이타늄화 과정은 800 ℃ 이상의 온도에서 이루어졌으며 이산화타이타늄은 고에너지 밀링 과정을 통해 나노 결정립으로 미세화되어 탄소에 의한 환원 및 탄화 반응은 기존 이산화타이타늄 탄화환원 온도인 1500 ℃보다 낮은 1200 ℃에서 가능하게 되었다. 이산화타이타늄 탄화환원을 통해 얻어지는 타이타늄 탄화물은 질소 및 타이타늄 이외 전이금속 원소의 첨가 및 고용을 통해 물성이 개선될 수 있었다. 타이타늄 탄화물 내 질소 첨가 및 고용상 형성 가능성은 열역학 계산을 통해 예측되었고 질소 첨가 및 전이금속 고용에 의해 타이타늄 탄화물의 특성 중 경도 및 파괴인성 제어가 가능하였다.

다이아몬드 터닝 가공에서의 비철금속에 대한 미세절삭력 특성 연구 (A Study on Cutting Force Characteristics of Non-ferrous steel in Diamond Turning Process)

  • 정상화;김상석;차경래;김현욱;나윤철;홍권희;김건희;김효식
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2001년도 추계학술대회(한국공작기계학회)
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    • pp.38-42
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    • 2001
  • A complete quantitative understanding of DT has been difficult because the process represents such a broad field of research. The experimental measurement of tool force is a single area of DT which still covers a wide range of possibilities. There are numerous parameters of the process which affect cutting forces. There are also many turnable materials of current interest. To obtain information toward a better understanding of the process, a few cutting parameters and materials were selected for detail study. It was decided that free-oxygen copper and 6061-T6 alloy aluminum would be the primary test materials. There are materials which other workers have also used because of there wide use in reflective applications. The experimental phase of the research project began by designing tests to isolate certain cutting parameters. The parameters chosen to study were those that affected the cross-sectional area of the uncut chip. The specific parameters which cause this area to vary are the depth of cut and infeed per revolution, or feedrates. Other parameter such a tool nose radius and surface roughness were investigated as they became relevant to the research.

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음극아크증착으로 제조된 TiMoN 박막의 물리적 특성

  • 양지훈;김성환;변인섭;이경황;정재인
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.38-38
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    • 2018
  • TiMoN 코팅층은 우수한 내마모 특성과 낮은 마찰계수를 보여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 음극아크 증착으로 질소 가스 유량, 아크 전류, 기판 전압 등 공정 변수를 제어하여 TiMoN 코팅층을 스테인리스와 초경 기판 위에 제조하고 색상, 미세구조, 경도 등 물리적 특성을 평가하였다. TiMo 타겟은 Mo가 약 8 at.% 함유되어 있으며 직경은 80 mm이었다. 색차계를 이용하여 TiMoN 코팅층의 색상을 분석한 결과, 질소 유량이 증가할수록 $a^*$$b^*$ 값이 증가하는 경향을 확인하였다. 질소 유량 90 sccm으로 제조한 TiMoN 코팅층은 TiN 코팅층과 유사한 색상을 보였다. TiMoN 코팅층의 조성을 에너지분산형 분광기(energy dispersive spectroscopy)로 분석한 결과, 타겟과 유사한 조성을 보였다. TiMoN 코팅층의 단면을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 주상정 형성이 확인되었으며 코팅층 표면에는 음극 아크 공정 시 발생하는 거대입자가 발견되었다. 질소 유량 50 sccm으로 제조한 TiMoN 코팅층은 약 3000 Hv의 경도 값을 보였다. X-선 분광기로 TiMoN 코팅층의 결정성을 분석한 결과, TiN과 유사한 합금상이 형성된 것을 확인할 수 있었다. TiMoN 코팅층은 TiN과 유사한 색상을 보였으며 경도는 TiN보다 높은 값을 보여 절삭공구, 금속 가공용 부품 등 고경도 코팅층으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

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금속 패터닝과 Blank노광을 이용한 감광성 유리의 미세가공 (Microfabrication of Photosensitive Glass Using Metal Patterning and Blank Exposure)

  • 조재승;강형범;윤혜진;김효진;임현우;조시형;임실묵
    • 한국표면공학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.99-104
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    • 2013
  • The simple and cost-effective microfabrication method of photosensitive glass (PSG) using metal patterning and blank exposure was proposed. Conventional photolithography for micromachining of PSG needs a costly quartz mask which has high transmittance as an optical property. However, in this study the process was improved through the combination of micro-patterned Ti thin film and blank UV exposure without quartz mask. The effect of UV exposure time as well as the DHF etching condition was investigated. UV exposure test was performed within the range from 3 min to 9 min. The color and etch result of PSG exposed for 5 min were the most clear and effective to etch more precisely, respectively. The etching results of PSG in diluted hydrofluoric acid (DHF) with a concentration of 5, 10, 15 vol% were compared. The effect on the side etch was insignificant while the etch rate was proportional as the concentration increased. 10 vol% DHF results not only high etch rate of 75 ${\mu}m/min$ also lower side etch value after PSG etching. This method facilitates the microfabrication of PSG with various patterns and high aspect ratio for applying to advanced applications.

DC 반응성 스퍼터링법으로 증착한 TiN/Al, TiCN/Al 박막의 전기적.기계적 특성 및 내부식성 평가

  • 이현준;송풍근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.346-347
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    • 2012
  • 최근 화석연료 대체 에너지원으로서 자동차용으로 연구 개발 및 응용되고 있는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC: Proton exchange membrane fuel cells)에서 분리판(Bipolar Plate)은 스택 전체 무게의 80%, 스택 가격의 60% 정도로 가장 높은 비중을 차지한다. 분리판은 연료와 산화제를 공급해주는 통로 및 전지 운전 중에 생성된 물을 제거하는 통로 역할과 anode, cathode로서 전극 역할을 통해 스택 전력을 형성하는 핵심 기능과 전지와 전지 사이의 지지대 역할을 한다. 따라서 분리판은 전기전도성, 내부식성 및 기계적 특성이 우수해야함은 물론이고, 얇고 가벼우며 가공성이 뛰어나야 한다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 금속 분리판 소재 중 스테인리스 스틸은 전기적, 기계적 특성 및 내부식성이 우수한 반면, 가격이 비싸고, 중량이 무거운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 DC 반응성 마그네트론 스퍼터링법으로 전기적, 기계적 특성 및 내부 식성이 우수한 TiN, TiCN 박막을 스테인리스에 비해 중량이 1/3, 소재 단가가 1/4인 알루미늄 기판 위에 증착하여 박막 물성을 평가하였다. DC Power는 400 W, 기판과 타겟 사이의 거리는100 mm, 공정 압력은 0.5 Pa로 고정하였고, 3 inch의 지름과 순도 99.95%를 갖는 티타늄 타겟을 사용하였다. 공정 가스는 Ar을 주입하였으며, 질소와 탄소의 공급원으로는 질소($N_2$)와 메탄($CH_4$) 가스를 사용하여 챔버 내 주입혼합가스의 전체 유량을 50 sccm으로 고정시켰다. 증착된 박막의 전기적, 기계적 특성을 측정하였고, X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscope (SEM)을 이용하여 박막의 미세구조 및 표면 상태를 확인하였다. 또한, 내부식 특성을 평가하기 위해 potentiostatic, potentiodynamic 법을 이용하여 박막의 부식저항을 측정하였다. 증착된 TiN 박막의 경우 질소 함량의 증가에 따라 박막 증착속도는 감소하는 경향을 보였다. 이는 타겟 부근의 질소 라디칼 비율이 증가함에 따라 질화반응이 촉진된 것으로 생각된다. 또한, 증착된 TiN과 TiCN 박막은 반응성 질소 유량과 탄소 유량에 따라 각각 다른 미세구조를 가지는 것을 확인하였다. TiN과 TiCN은 NaCl형의 면심입방격자(FCC)로 같은 구조이며, 격자상수가 비슷하여 전율고용되어 TiCN을 형성하고, 탄소와 질소의 비에 따라 전기적 기계적 특성이 달라짐을 확인하였다.

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성남 판교 출토 청동보살상의 제작기법 및 납 원료의 산지추정 (Study on Manufacturing Technique and Lead Provenance of Bronze Bodhisattva from Pangyo-dong Sites in Seongnam)

  • 최미라;조남철;김동민;윤선영
    • 보존과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.231-241
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    • 2013
  • 성남 판교에서 출토된 청동보살상 2점의 제작기법을 알아보기 위해 CT촬영, ICP-AES, 금속현미경, SEM-EDS를 이용하여 분석하였다. 또한 원료의 산지는 TIMS(납동위원소비)를 이용하여 알아보았다. CT촬영결과 2점의 청동보살상 모두 중공식 밀납법을 사용하여 제작되었으며, 내부의 철심을 확인할 수 있었다. 성분 및 미세조직 관찰 결과 두 점 모두 Cu-Sn-Pb의 삼원계 합금으로 열처리를 비롯한 인공적인 가공 없이 주조로 제작되었다. 납동위원소비 분석 결과 2점의 청동보살상은 한반도 남부 경기지괴의 방연석을 사용하여 제작되었을 가능성이 크다.