• Title/Summary/Keyword: 미소시편

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Nano-bending method for the measurement of the Poisson's ratio of MEMS thin films (MEMS 박막의 푸와송 비 측정을 위한 미소굽힘기법)

  • 김종훈;김정길;연순창;전윤광;한준희;이호영;김용협
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.2
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    • pp.57-62
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    • 2003
  • Nano-bending method is presented to measure the Poisson's ratio of thinfilms for MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) applicaiton. The douvle-ring specimen is designed and fabricated based on the surface micromachining process to facilitate the measurement of the Poisson's ratio. The Poisson's ratio can be obtained through analyzing the linear load-displacement relationship of the double ring specimen subjected to nano-indenter loading. The Present nano-bending mehod is an in-situ measurement approach due to the compatibility to the surface micromachining process. The Poisson's ratio is locally obtained at the location of the double ring specimen with micro dimension. To validate the nano-bending method, the Poisson's ratio of LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) poly-silicon with thickness of 2.3㎛ is investigated. Experimental results reveal that the Poisson's ratio of the poly-silicon film is 0.2569. The standard deviation of the nano-bending measurement for the stiffness of double ring specimens is 2.66%.

Effects of Retained Austenite on Mechanical Properties of 2.3%C-26%Cr-1%Ni-0.5%Mo White Cast Iron

  • Yu, Sung-Kon
    • Journal of Korea Foundry Society
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    • v.18 no.6
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    • pp.586-592
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    • 1998
  • 2.3%C-26%Cr-1%Ni-0.5%Mo 조성의 아공정 백주철을 여러형태로 열처리를 한 후 잔류오스테나이트함량(Vr), 거시 및 미소경도 그리고 내마찰마모성사이의 상호관계를 연구하였다. 주방상태에서의 Vr가 70.2%인 반면 열처리시편들의 경우 0.3-65.4%의 분포를 나타내었다. 초기마모구간 이외에는 마찰마모량과 마모시간과의 사이에 직선적 관계가 얻어졌으며 그 직선의 기울기(Rw)를 내마모성의 비교시 지표로 사용하였다. Rw는 주방상태에서 $2.77{\times}10^{-2}\;mg/s$로 가장 낮았으며 l173k에서 18ks동안 균질화 열처리만 한 시편의 경우 $4.12{\times}10^{-2}\;mg/s$로 내마모성이 가장 열악하였다. 주방상태에서 내마모성이 가장 좋은 이유는 마찰마모시 오스테나이트가 가공경화를 일으켜 마르텐사이트로 변태되었기 때문으로 여겨진다. 미소경도는 HV 358-HV 756, 거시경도는 이 보다 높은 HV 529-HV 785의 분포를 나타내었는데 이는 거시경도의 측정시 공정탄화물인 $M_7C_3$가 포함되었기 때문이다. 가장 높은 미소 및 거시경도는 1323k에서 7.2ks동안 오스테나이화열처리한 시편에서 얻어졌으며 주방상태의 시편이 가장 낮은 경도치를 나타내었다.

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A Study on the Source Mechanism of Micro-crack by Radiation Pattern (방사형식에 의한 미소균열의 파괴메커니즘에 관한 연구)

  • Lee Sang-Eun
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.16 no.2 s.48
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    • pp.179-187
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    • 2006
  • Two specimens of mortar containing artificial slit and Geochang granite containing the straight notch were selected to be used in this research. Source mechanism of micro-crack by radiation pattern based on dislocation the-ory was estimated by the first motion of longitudinal wave and spatial distribution between the location of transducers for monitoring acoustic emission and source coordinates determined by the application of the least square method. Result of analysis showed that the orientation of dislocation surfaces due to shear dislocation and tensile dislocation squares considerably with crack direction visually observed. The ultimate goal of this study is to provide fundamental information for source mechanism of micro-crack within materials.

Establishment of nanometer length standardization using the monolithic x-ray interferometer (일체식 엑스선 간섭계를 이용한 나노미터 표준확립)

  • 김원경;정용환;박진원;김재완;엄천일;권대갑
    • Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.35-35
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    • 2002
  • 나노미터 표준을 확립하기 위하여 일체식 엑스선 간섭계에 광간섭계를 결합시킨 복합간섭계를 구성하였다. 복합간섭계는 광간섭계의 Zero crossing 지점부터 표준시편이 올려진 미소이동대의 이동거리를 변화된 위상값으로 읽고 그 변화량을 고분해능 변위 측정기인 엑스선 간섭계로 읽어들이는 구조로 구성된다. 본 연구에서는 미소이동대의 위치 변화와 관련된 광간섭계의 위상 안정도, 엑스선 간섭계 및 미소이동대의 위치 안정도 등이 나노미터 영역의 길이 측정에 매우 중요한 요인이 되므로, 미소이동대의 위치 변화시 정지상태에서의 위상 잠김 (phase locking) 안정도를 측정하였다. 마이켈슨 레이저간섭계의 한쪽 팔을 고정시키고 다른 한 팔은 미소이동대 위에 반사거울을 설치하여 미소이동대의 움직임을 측정하였다. 보다 안정된 위상잠김 상태를 확보하기 위하여 PID feedback loop controller를 사용하였다. 측정 결과 위상 변동폭이 0.022 degree 이하의 높은 위상잠김 안정도를 확보하였으며, 이를 길이단위로 환산하면 정지상태에서 약 0.02 nm 이하의 위치 안정도를 나타낸다.

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Surface Measurement of Microstructures Using Optical Pick-up Based Scanner (광픽업 스캔 장치를 이용한 미소 구조물의 표면 측정)

  • Kim, Jae-Hyun;Park, Jung-Yul;Lee, Seung-Yop
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.1
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    • pp.73-76
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    • 2010
  • The issue of inspection and characterization of microstructures has emerged as a major consideration in design, fabrication, and detection of MEMS devices. However, the conventional measurement techniques, including scanning electron microscopy (SEM) imaging, atomic force microscopy (AFM) scanning, and mechanical surface profiler, require often destructive process or may be difficult to measure with a wafer scale. In this paper, we characterize the surface profiles of microstructures using an optical scanner based on a DVD pick-up module. Scanning images of the microstructures are successfully generated using the intensity of reflected light from different depths of the surface profiles, based on the focus error signal (FES) from photodiodes. It is shown that the proposed optical scanner can be used as an alternative measurement system with high performance and low cost, compared to conventional measurement techniques.

A study on the estimation of fracture toughness of granite by acoustic emission (미소 파괴음 빈도 측정에 의한 화강암의 파괴인성 평가에 관한 연구)

  • 신재근;이상은;임한욱
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.10 no.2
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    • pp.227-236
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    • 2000
  • The fracture toughness can be measured by the two testing methods using chevron-notched specimen according to the ISRM Working Group of Commission of Testing Methods. They are chevron bend (CB) test and short rod (SR) test. In this study, the suggested methods (Level I tests) were conducted on the CB and SR specimens of Chuncheon granite. In addition. the J-integral analysis was combined with an acoustic emission technique to determine the fracture toughness. The results from two telling methods were analyzed in terms of the anisotropy and the acoustic emission characteristics.

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A study on the characteristics of electrostrictive ceramics for micro displacement control (미소변위 제어용 전왜세라믹스의 특성에 관한 연구)

  • 윤광희;윤석진;홍재일;유주현;박창엽
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.3 no.4
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    • pp.339-346
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    • 1990
  • 미소변위소자에 적합한 전왜세라믹스를 제조하기 위하여 0.85Pb(Zn$_{1}$3-x/MgxNb$_{2}$3/) $O_{3}$-0.10BaTi $O_{3}$-0.05PbTi $O_{3}$조성으로 Mg(mol%)를 변화시키면서 시편을 제조하고 구조적, 유전적, 전기적 특성 및 온도 안정성을 관찰하였다. 큐리온도는 Mg(mol%)가 증가함에 따라 감소하였고 Mg(mol%)가 0.15일 때 유전상수가 가장 높았으며 완만도는 -3.9, 산만도.DELTA.Tc는 21로 가장 컸다. 전계에 따른 유전상수는 감소하였고 Mg(mol%)가 증가할수록 압전정수 d$_{31}$은 감소하였으나 0.05, 0.10, 0.15일 때는 거의 일정하였다. Mg(mol%)가 0.15까지 증가함에 따라 전왜정수 Q$_{31}$은 감소하였고 그 이상에서는 Mg(mol%)가 1/3일때 가장 컸으며 ES-1시편에서의 AC 60(Hz), 11(kV/cm) 전계(electric field)에 의한 왜형을 253*$10^{-6}$을 나타냈다.

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Surface Fracture Response of Glass Eabric/Epoxy Lamina-Bonded Glass Plates to Impact with a Small-Diameter Steel Ball (직물형 유리섬유/에폭시 복합재료로 피막된 판유리의 미소강구 충격에 의한 표면파괴거동)

  • 김형구;최낙삼
    • Composites Research
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    • v.13 no.4
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    • pp.75-82
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    • 2000
  • A small diameter steel-ball impact experiment was performed to study the impact resistance of the surface of glass plates bonded with glass fabric/epoxy lamina. Five kinds of materials were used in this study: soda-lime glass plates, glass/epoxy lamina(one layer)-bonded and unbonded glass plates, glass/epoxy lamina(three layers)-bonded and unbonded glass plates. The range of impact velocity was 40 120m/s. The maximum stress and absorbed fracture energy were measured on the back surface of glass plates. With increasing impact velocity, various types of surface cracks such as ring, cone, radial and lateral cracks took place in the interior near the impacted site of glass plates. The cracks drastically decreased with glass/epoxy lamina coating. The surface fracture behavior could be evaluated using the maximum stress and the absorbed fracture energy.

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TEM sample preparation of thin film multilayer disks for analytical electron microscopy (분석전자현미경용 다층박막 디스크의 시편준비법)

  • 김명룡
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.8 no.4
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    • pp.464-471
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    • 1995
  • 메그네트론 스퍼터링으로 제작한 고밀도 다층박막($Co_75{{Pt_12}{Cr_13}}$합금) 디스크를 투과전자현미경을 이용해 단면 및 평면의 미세조직의 조사 혹은 미소부위 성분분석을 할 경우, 선행되어야하는 시편준비 경로와 각 단계별 구체적방법 및 그 효과를 연구하였다. Ion밀링시간이 증가함에 따라 시료가 얇게 되는과정에서 스퍼터링된 물질이 관찰될 시편부위의 다른 표면에 증착되므로써 미세조직의 선명도를 해칠 수 있고, 이로인한 해석상의 오류가능성이 시사되었다. 또한, 자기박막 디스크와 같이 다층으로 구성된 단면분석용 시료에서는 서로 맞붙인 실리콘 단결정 접착면을 따라 밀링속도가 선택적으로 커서 우선축이 생김으로써 양질의 시편을 얻기 어려운 문제점이 제기되었다. 이같은 문제를 포함한 전자현미경 시료준비과정에서 생길 수 있는 문제를 해결할 수 있는 실마리와 이를 이용해 수행한 전자현미경 분석결과 및 효과적인 시편준비방법이 본 논문에서 언급되었다.

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A study on crack opening behavior of small fatigue crack in Al 2024-T3 material using computerized interferometric strain/displacement gage (계장화 미소변위 측정기를 이용한 Al 2024-T3 소재의 미소피로 균열의 열림특성연구)

  • 이주진;남승훈;허용학;임대순;윤성기
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.6
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    • pp.1576-1582
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    • 1990
  • To examine small fatigue crack behavior, the crack opening displacement (COD) was measured for surface cracks in the range of few tens to hundreds .mu.m using the computerized Interferometric Strain/Displacement Gage (ISDG) which could measure the relative displacement with a resolution of 0.02 .mu.m. The load-COD record is stored and analyzed after the test to determined the opening load. Single-edge notched specimens, 2.3mm thick, of Al 2024-T3 were precracked at load ratios of 0.0, -1.0 and -2.0 to make small fatigue cracks. The opening loads were measured these small cracks and compared with those of long cracks. The opening load ratios for the short cracks are about 10% smaller than those for long cracks at positive R-ratios, but are about 100% smaller at negative R-ratios.