• Title/Summary/Keyword: 연속열처리 로

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투명 면상 발열체 응용을 위한 하이브리드 스퍼터 ITO / Ag / ITO 박막의 물성평가

  • Kim, Jae-Yeon;Park, So-Yun;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.252-252
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    • 2016
  • 최근 학계나 산업계에서 indium tin oxide (ITO)의 높은 전기 전도도 및 광투과율을 이용하여 줄 발열을 기초로 하는 투명 면상 발열체에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 하지만 단일 ITO 박막으로 제작한 투명 면상 발열체는 온도가 상승함에 따라 균일하게 발열 되지 않으며, 글라스의 곡면 부분에서 유연성이 부족하여 크랙이 발생하는 다양한 문제점들을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 ITO의 결정화 온도 $160^{\circ}C$ 이상의 고온공정 또는 증착 후 열처리가 필요 하는 추가적인 공정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 단일 ITO 박막의 단점을 개선하는 ITO/Ag/ITO 하이브리드 구조의 투명 면상 발열체를 제작하여 전기적, 광학적 특성을 비교하고 발열량, 온도 균일성, 발열 유지 안정도를 조사하였다. 본 연구에서는 $50{\times}50mm$ 크기의 non-alkali glass (Corning E-2000) 기판 상에 마그네트론 스퍼터링 공정으로 상온에서 ITO/Ag/ITO 박막을 연속적으로 증착 하여 다층구조의 하이브리드 형 투명 면상 발열체를 제조하였다. 박막 증착 파워는 DC (Ag) power 100 W, RF (ITO) power 200 W로 하였으며 ITO박막두께는 40 nm로 고정 시키고 Ag박막 두께는 10 ~ 20 nm로 변화를 주었다. 증착원은 3인치 ITO 단일 타깃(SnO2, 10 wt.%)과 Ag 금속 타깃 (순도 99.99%)을 사용하였으며, 고순도 Ar을 이용하여 방전하였으며 총 주입량은 20 sccm, working pressure는 1.0 Pa을 유지하였다. 증착전 타깃 표면의 불순물 제거와 방전의 안정성을 유지하기 위해 10분간 pre-sputtering을 진행하고 증착하였다. 증착한 박막의 전기적, 광학적 특성은 각각 Hall-effect measurements system (ECOPIA, HMS3000), UV-Vis spectrophotometer (UV-1800, SHIMADZU)으로 측정하였으며, 하이브리드 표면의 구조 및 형상은 field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM, Hitachi S-4800)으로 관찰하였다. 또한 투명 면상 발열체의 성능은 0.5 ~ 3 V/cm의 다양한 전압을 power supply (Keithly 2400, USA)를 통해서 시편 양 끝단에 인가한 후 시간에 따른 투명면상 발열체의 표면 온도변화를 infrared thermal imager (IR camera, Nikon)를 이용하여 관찰하였다. 하이브리드 구조를 가진 ITO박막의 두께는 40 nm로 고정 시키고 Ag박막의 두께는 10, 15, 20 nm로 변화를 주었다. 이들 박막의 면저항 값은 각각 5.3, 3.2, $2.1{\Omega}/{\Box}$였으며, 투과도는 각각 86.9, 81.7, 66.5 %였다. 이에 비해 두께 95 nm의 단일 ITO박막의 면저항 값은 $59.5{\Omega}/{\Box}$였으며, 투과도는 89.1 %였다. 하이브리드 구조의 전기적특성은 금속층의 두께가 증가할수록 캐리어 농도 값이 증가함에 따라 비저항 값이 감소되어 면저항 값도 감소된 것이며, 금속 삽입층의 전도특성이 비저항에 큰 영향을 주고 있음을 보여준다. 하지만 금속 층의 두께가 증가할수록 Ag층이 연속적인 막을 형성하여 반사율이 증가함에 따라 투과도가 감소하였다. 따라서 하이브리드 구조를 가진 투명 면상 발열체에 금속 삽입층의 두께 조절은 매우 중요한 인자임을 확인 할 수 있었다. 또한 발열성능을 평가 하기 위해 시편 양 끝단에 3 V전압을 인가한 결과, 금속 삽입층의 두께가 10 nm에서 5 nm씩 증가한 하이브리드 구조를 가진 투명면상 발열체의 최고 온도는 각각 98, 150, $167^{\circ}C$ 였으며, 단일 ITO의 최고 온도는 $32^{\circ}C$였다. 이 것은 동일한 두께 (95 nm)의 단일 ITO 박막과 비교하여 면저항이 낮은 하이브리드 박막의 발열량은 약 $120^{\circ}C$로 발열효율이 매우 우수한 것을 확인 할 수 있었다.

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Physical Property of W-C-N Diffusion Barrier through Stress-Strain curve (Stress-Strain curve를 이용한 W-C-N 확산방지막 물성 특성 연구)

  • Lee, Kyu-Young;Kim, Soo-In;Park, Sang-Jae;Lee, Dong-Kwan;Jeong, Yong-Rok;Jung, Jun;Lee, Jong-Rim;Lee, Chang-Woo
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.20 no.4
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    • pp.266-270
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    • 2011
  • This paper suggest tungsten (W)-carbon (C)-nitrogen (N) thin films for diffusion barrier that W is main material and C and N are additives. W-C-N thin films are deposited with fixed rates of W and C but with a variation of $N_2$ gas flow and W-C-N thin films are heated at $600^{\circ}C$. From the experimental results, the variation of elastoplastic region for W-C-N thin film measured by tribological property is larger than that of elastic region with a variation of $N_2$ gas flow. These results show that the $N_2$ gas flow is more directly related with the elastoplastic region of W-C-N thin film. Nanoindenting test executed 16 times consecutively and we got the stress-strain curve graphs and hardness datas at each sample. Through the stress-strain curve graphs, the standard diviation of stress-strain curve for $N_2$ gas flow rate of 2.0 sccm is smaller than that of 0, 0.5, 1.5 sccm. Consequently, the physical stability of W-C-N thin film depends on the flow rate of $N_2$ gas.

Purification and Gene Analysis of Peptidyl Prolyl cia-trans Isomerase from Bacillus stearothermophilus (Bacillus stearothermophilus Peptidyl Prolyl cis-trans Isomerase의 정제 및 유전자 분석)

  • 김동주
    • The Korean Journal of Food And Nutrition
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    • v.15 no.2
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    • pp.104-111
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    • 2002
  • The peptidyl prolyl sis-trans isomerase (PPIase, EC 5.2.1.8) from bacillus stearothermophilus was extracted from the cells treated with by lysozyme. PPIase was purified from the cell extracts by heat treatment, ammonium sulfate precipitation, ion exchange chromatography and finally gel filtration, sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis(SDS-PAGE). The molecular weight of the purified PPIase was estimated as 18kDa by SDS-PAGE. The 39 amino acid residues from the N-terminus were determined by the protein sequencer. The enzyme showed the optimum pH at 8.0 and was stable at the range of pH 7.0∼8.0. The enzyme was considerably stable after heat treatment at 60$\^{C}$ for 30minutes, and the enzyme was quite stable up to 65$\^{C}$. The presence of the PPIase in the refolding solution accelerated the isomerization rate of the assay peptide. PPIase gene of Bacillus stearothermophilus was screened from a genomic library by plaque hybridization using the A-l primer as a probe. A PPIase positive plaque contained a 3.0kb insert of the chromosomal DNA. A 3.0kb fragment was subcloned into pUC18, resulting pPI-40. A DNA fragment encoding the N-terminal portion of the PPIase in pPI-40 was amplified by polymerase chain reaction(PCR) method using the A-1 and B-2 primers. The amplified fragment was cloned into the Sma I site of pUC18 and recombinant plasmid was designated as pSN-18. The nucleotide sequence of 167bp fragment was determined. The deduced amino acid sequence of PPIase was completely matched with the determined N-terminal amino acid sequence of PPIase B. stearothermophilus.

Membrane-based Direct Air Capture Technologies (분리막을 이용한 공기 중 이산화탄소 제거 기술)

  • Yoo, Seung Yeon;Park, Ho Bum
    • Membrane Journal
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    • v.30 no.3
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    • pp.173-180
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    • 2020
  • As the demand for fossil fuels continues to increase worldwide, carbon dioxide (CO2) concentration in the air has increased over the centuries. The way to reduce CO2 emissions to the atmosphere, carbon capture and sequestration (CCS) technology have been developed that can be applied to power plants and factories, which are primary emission sources. According to the climate change mitigation policy, direct air capture (DAC) in air, referred to as "negative emission" technology, has a low CO2 concentration of 0.04%, so it is focused on adsorbent research, unlike conventional CCS technology. In the DAC field, chemical adsorbents using CO2 absorption, solid absorbents, amine-functionalized materials, and ion exchange resins have been studied. Since the absorbent-based technology requires a high-temperature heat treatment process according to the absorbent regeneration, the membrane-based CO2 capture system has a great potential Membrane-based system is also expected for indoor CO2 ventilation systems and immediate CO2 supply to smart farming systems. CO2 capture efficiency should be improved through efficient process design and material performance improvement.

Properties of the interfacial oxide and high-k dielectrics in $HfO_2/Si$ system ($HfO_2/Si$시스템의 계면산화막 및 고유전박막의 특성연구)

  • 남서은;남석우;유정호;고대홍
    • Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.45-47
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    • 2002
  • 반도체 소자의 고집적화 및 고속화가 요구됨에 따라 MOSFET 구조의 게이트 절연막으로 사용되고 있는 SiO₂ 박막의 두께를 감소시키려는 노력이 이루어지고 있다. 0.1㎛ 이하의 소자를 위해서는 15Å 이하의 두께를 갖는 SiO₂가 요구된다. 하지만 두께감소는 절연체의 두께와 지수적인 관계가 있는 누설전류를 증가시킨다[1-3]. 따라서 같은 게이트 개패시턴스를 유지하면서 누설전류를 감소시키기 위해서는 높은 유전상수를 갖는 두꺼운 박막이 요구되는 것이다. 그러므로 약 25정도의 높은 유전상수를 갖고 5.2~7.8 eV 정도의 비교적 높은 bandgap을 갖으며, 실리콘과 열역학적으로 안정한 물질로 알려진 HfO2[4-5]가 최근 큰 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 HfO₂ 박막을 실제 소자에 적용하기 위하여 전극 및 열처리에 따른 HfO₂ 박막의 미세구조 및 전기적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해, HfO₂ 박막을 reactive DC magnetron sputtering 방법으로 증착하고, XRD, TEM, XPS를 사용하여 ZrO₂ 박막의 미세구조를 관찰하였으며, MOS 캐패시터 구조의 C-V 및 I-V 특성을 측정하여 HfO₂ 박막의 전기적 특성을 관찰하였다. HfO₂ 타겟을 스퍼터링하면 Ar 스퍼터링에 의해 에너지를 가진 산소가 기판에 스퍼터링되어 Si 기판과 반응하기 때문에 HfO₂ 박막 형성과 더불어 Si 기판이 산화된다[6]. 그래서 HfO₂같은 금속 산화물 타겟 대신에 순수 금속인 Hf 타겟을 사용하고 반응성 기체로 O₂를 유입시켜 타겟이나 시편위에서 high-k 산화물을 만들면 SiO/sub X/ 계면층을 제어할 수 있다. 이때 저유전율을 갖는 계면층은 증착과 열처리 과정에서 형성되고 특히 500℃ 이상에서 high-k/Si를 열처리하면 계면 SiO₂층은 증가하는 데, 이것은 산소가 HfO₂의 high-k 박막층을 뚫고 확산하여 Si 기판을 급속히 산화시키기 때문이다. 본 방법은 증착에 앞서 Si 표면을 희석된 HF를 이용해 자연 산화막과 오염원을 제거한 후 Hf 금속층과 HfO₂ 박막을 직류 스퍼터링으로 증착하였다. 우선 Hf 긍속층이 Ar 가스 만의 분위기에서 증착되고 난 후 공기중에 노출되지 않고 연속으로 Ar/O₂ 가스 혼합 분위기에서 반응 스퍼터링 방법으로 HfO₂를 형성하였다. 일반적으로 Si 기판의 표면 위에 자연적으로 생기는 비정질 자연 산화막의 두께는 10~15Å이다. 그러나 Hf을 증착한 후 단면 TEM으로 HfO₂/Si 계면을 관찰하면 자연 산화막이 Hf 환원으로 제거되기 때문에 비정질 SiO₂ 층은 관찰되지 않았다. 본 실험에서는 HfO2의 두께를 고정하고 Hf층의 두께를 변수로 한 게이트 stack의 물리적 특성을 살펴보았다. 선증착되는 Hf 금속층을 0, 10, 25Å의 두께 (TEM 기준으로 한 실제 물리적 두께) 로 증착시키고 미세구조를 관찰하였다. Fig. 1(a)에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층의 두께가 0Å일때 13Å의 HfO₂를 반응성 스퍼터링 방법으로 증착하면 HfO₂와 Si 기판 사이에는 25Å의 계면층이 생기며, 이것은 Ar/O₂의 혼합 분위기에서의 스퍼터링으로 인한 Si-rich 산화막 또는 SiO₂ 박막일 것이다. Hf 금속층의 두께를 증가시키면 계면층의 성장은 억제되는데 25Å의 Hf 금속을 증착시키면 HfO₂ 계면층은 10Å미만으로 관찰된다. 그러므로 Hf 금속층이 충분히 얇으면 플라즈마내 산소 라디칼, 이온, 그리고 분자가 HfO₂ 층을 뚫고 Si 기판으로 확산되어 SiO₂의 계면층을 성장시키고 Hf 금속층이 두꺼우면 SiO/sub X/ 계면층을 환원시키면서 Si 기판으로의 산소의 확산은 막기 때문에 계면층의 성장은 억제된다. 따라서 HfO₂/Hf(Variable)/Si 계에서 HfO₂ 박막이 Si 기판위에 직접 증착되면, 순수 HfO₂ 박막의 두께보다 높은 CET값을 보이고 Hf 금속층의 두께를 증가시키면 CET는 급격하게 감소한다. 그러므로 HfO₂/Hf 박막의 유효 유전율은 단순 반응성 스퍼터링에 의해 형성된 HfO₂ 박막의 유전율보다 크다. Fig. 2에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층이 너무 얇으면 계면층의 두께가 두꺼워 지고 Hf 금속층이 두꺼우면 HfO₂층의 물리적 두께가 두꺼워지므로 CET나 EOT 곡선은 U자 형태를 그린다. Fig. 3에서 Hf 10초 (THf=25Å) 에서 정전 용량이 최대가 되고 CET가 20Å 이상일 때는 high-k 두께를 제어해야 하지만 20Å 미만의 두께를 유지하려면 계면층의 두께를 제어해야 한다.

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Soybean Milk Production (대두유생산(大豆乳生産))

  • Kang, Choo-Whoi
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.2 no.1
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    • pp.121-126
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    • 1970
  • The utilization of soybean milk has lasted for past several thousand years, mostly in Orient as a Precious food or as a substitute for cow's milk. There are several hundred varieties in soybean that is called Glycine max Merryl There are three typical varieties, Yellow, Black and Green. However, these are due to pigment in soybean cuticle while their chemical constituents are similar (Table 2). Soybean milk is constituted of protein, fat and carbohydrate of soybean, and these constituents are extracted by hot water. Thus becomes emulsion which is highly digestible and nutritious for human diet. However, it was not found any report on the water extractability comparison between two different varieties Black cuticle soybean which is common in India and Yellow cuticle soybean which is common in Korea. Also there was no report on the comparison on the yield and organoleptic quality derived by varied process. Also several attempts were carried out to improve nutritional value as well as acceptability by use of food additives. A model of continuous soybean milk plant was introduced.

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Fabrication and Characteristics of CFRC(Carbon Firber Reinforced Carbon Composites) Fabricated with Carbon Fiber and Coal Tar Pitch Matrix (석탄계 핏치를 결합재로한 탄소/탄소 복합재의 제조 및 특징)

  • Ju, Hyeok-Jong;Choe, Don-Muk;O, In-Seok
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.2
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    • pp.194-205
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    • 1994
  • In this research, we attempt to fabricate an excellent CFRC(Carbon Fiber Reinforced Carbon), which has good thermal and mechanical properties, with 8H/satin woven fabric prepreg, high modulus and high strength type continuous carbon fiber and raw coal tar pitch(RCTP) matrix or THF soluble fraction(THFSP) matrix which has good graphitizability. Green bodies were fabricated with hot press molding technique and CFRC samples were made after carbonization, impregnation, recarbonization and graphitization steps. For the purpose of characterization of the physical properties, SEM, polarized light microscope, TGA were observed, and tested flexural strength, modulus and ILSS. After heat treating the THFSP matrix up to $2300^{\circ}C$, the value of $C_0$/2 was 3.380$\AA$, which is analogous to the structure of natural graphite and the value of 2$\theta$ is $26.276^{\circ}$ approached to the Bragg's angle of natural graphite. As a result of TGA to test the high temperature air oxidation, the THFSP matrix, graphitized up to $2300^{\circ}C$, exhibited the best air oxidation resistance. And mechanical properties were increased up to 65~70% as fiber volume fraction increased. Because of the good orientation graphitizability, the fracture surface of THFSP matrix CFRC is very good.

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Sterilization of Yakju(Rice Wine) on a Serial Multiple Electrode Pulsed Electric Field Treatment System (직렬배열 다중전극 고전압 펄스 전기장 처리장치를 이용한 약주의 살균)

  • Mok, Chull-Kyoon;Lee, Sang-Ki
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.32 no.2
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    • pp.356-362
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    • 2000
  • Yakju(rice wine) was sterilized with high-voltage square-wave pulses of $1\;{\mu}s$ duration at various electric field strengths and frequencies on a serial multiple electrode pulsed electric field(PEF) treatment system consisted of 7 electrodes connected in series. The initial microbial counts of Yakju were $1.88{\times}10^3{\sim}2.13{\times}10^4$ CFU/mL for total aerobes, $1.55{\times}10^3{\sim}2.85{\times}10^4$ CFU/mL for lactic acid bacteria and $1.72{\times}10^3{\sim}2.39{\times}10^4$ CFU/mL for yeasts. The sterilization of microorganisms in Yakju was a first order reaction and the sterilization effect increased as the field strength and the frequency increased. The $D_{Hz}-value$ and the $D_{PEF}-value$ decreased with the electric field strength. Yeast showed lower $D_{PEF}-value$ than bacteria. Lactic acid bacteria showed lower $D_{PEF}-value$ than general aerobic bacteria under the electric field strength below 30 kV/cm, but higher ones under that above 40 kV/cm. The $Z_{PEF}-value$ of general aerobic bacteria, lactic acid bacteria and yeast in Yakju were 39.4, 49.3 and 47.6 kV/cm, respectively. The PEF sterilization resulted in less changes in color and sensory properties than heat sterilization, and the PEF treated Yakju showed superior quality to the heat treated one. The commercial sterilization of Yakju was accomplished with 2-cycle treatment on the tested serial PEF treatment system.

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Behaviors of Soft Bangkok Clay behind Diaphragm Wall Under Unloading Compression Triaxial Test (삼축압축 하에서 지중연속벽 주변 방콕 연약 점토의 거동)

  • Le, Nghia Trong;Teparaksa, Wanchai;Mitachi, Toshiyuki;Kawaguchi, Takayuki
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.23 no.9
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    • pp.5-16
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    • 2007
  • The simple linear elastic-perfectly plastic model with soil parameters $s_u,\;E_u$ and n of undrained condition is usually applied to predict the displacement of a constructed diaphragm wall(DW) on soft soils during excavation. However, the application of this soil model for finite element analysis could not interpret the continued increment of the lateral displacement of the DW for the large and deep excavation area both during the elapsed time without activity of excavation and after finishing excavation. To study the characteristic behaviors of soil behind the DW during the periods without excavation, a series of tests on soft Bangkok clay samples are simulated in the same manner as stress condition of soil elements happening behind diaphragm wall by triaxial tests. Three kinds of triaxial tests are carried out in this research: $K_0$ consolidated undrained compression($CK_0U_C$) and $K_0$ consolidated drained/undrained unloading compression with periodic decrement of horizontal pressure($CK_0DUC$ and $CK_0UUC$). The study shows that the shear strength of series $CK_0DUC$ tests is equal to the residual strength of $CK_0UC$ tests. The Young's modulus determined at each decrement step of the horizontal pressure of soil specimen on $CK_0DUC$ tests decreases with increase in the deviator stress. In addition, the slope of Critical State Line of both $CK_0UC$ and $CK_0DUC$ tests is equal. Moreover, the axial and radial strain rates of each decrement of horizontal pressure step of $CK_0DUC$ tests are established with the function of time, a slope of critical state line and a ratio of deviator and mean effective stress. This study shows that the results of the unloading compression triaxial tests can be used to predict the diaphragm wall deflection during excavation.

The Effect of Au Addition on the Hardening Mechanism in Ag-30wt%Pd-10wt%Cu Alloy (Ag-30wt% Pd-10wt% Cu 3원합금(元合金) 및 Au 첨가합금(添加合金)의 시효경화특성(時效硬化特性))

  • Lee, K.D.;Nam, S.Y.
    • Journal of Technologic Dentistry
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    • v.21 no.1
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    • pp.27-41
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    • 1999
  • The Ag-Pd-Cu alloys containing a small amount of Au is commonly used for dental purposes, because this alloy cheaper than Au-base alloys for clinical use. However, the most important characteristic of this alloy is age-hardenability, which is not exhibited by other Ag-base dental alloys. The specimens used were Ag-30Pd-10Cu ternary alloy and Au addition alloy. These alloys were melted and casted by induction electric furnace and centrifugal casting machine in Ar atmosphere. These specimens were solution treated for 2hr at $800^{\circ}C$ and were then quenched into iced water, and aged at 350-$550^{\circ}C$ Age-hardening characteristic of the small Au-containing Ag-Pd-Cu dental alloys were investigated by means of hardness testing, X-ray diffraction and electron microscope observations, electrical resistance, differential scanning calorimetric, energy dispersed spectra and electron probe microanalysis. Principal results are as follows ; Maximum hardening occured in two co-phases of ${\alpha}_2$ + PdCu In stage II, decomposition of the $\alpha$ solid solution to a PdCu ordered phase($L1_o$ type) and an Ag-rich ${\alpha}_2$ phase occurred and a discontinuous precipitation occurred at the grain boundary. From the electron microscope study, it was concluded that the cause of age-hardening in this alloy is the precipitation of the PdCu redered phase, which has AuCu I type face-centered tetragonal structure. Precipitation procedure was ${\alpha}{\to}{\alpha}_1+PdCu{\to}{\alpha}_2+PdCu$ at Pd/Cu = 3 Pd element of Ag-Pd-Cu alloy is more effective dental alloy on anti-corrosion and is suitable to isothermal ageing at $450^{\circ}C$.

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