• 제목/요약/키워드: 원자력현미경

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DLC코팅 마모면에 대한 원자력 현미경을 이용한 고찰 (An Investigation of Worn DLC Coatings Using Atomic Force Microscopy)

  • 안효석;조경만
    • Tribology and Lubricants
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    • 제18권2호
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    • pp.138-143
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    • 2002
  • Abstract - Tribofilms formed on won surface protect the DLC coating surface and decrease the fiction coefficient. However it is very difficult to evaluate their micromechanical properties due to their small thickness, inhomogeneity and discontinuity. The phase contrast images in tapping mode atomic farce microscopy allow an estimation of inhomogeneity in micromechanical properties of the sample surface. The purpose of this investigation is to demonstrate how the phase contrast images contribute to the characterization of thin tribofilms.

DLC 코팅 마모면에 대한 원자력 현미경을 이용한 고찰 (An investigation of worn DLC coatings using atomic force microscopy)

  • 조경만;안효석
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2001년도 제33회 춘계학술대회 개최
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    • pp.299-304
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    • 2001
  • Tribofilms formed on worn surface protect the DLC coating surface and decrease the friction coefficient. However it is very difficult to evaluate their micromechanical properties due to their small thickness, inhomogeneity and discontinuity. The phase contrast images in tapping mode atomic force microscopy allow an estimation of inhomogeneity in micromechanical properties of the sample surface. The purpose of this investigation is to demonstrate how the phase contrast images contribute to the characterization of thin tribofilms.

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AFM을 이용한 나노스케일 힘의 정량적 측정 (Quantitative Measurement of Nano-scale Force using Atomic Force Microscopy)

  • 정구현
    • Tribology and Lubricants
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    • 제28권2호
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    • pp.62-69
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    • 2012
  • Atomic force microscopy (AFM) has been widely utilized as a versatile tool not only for imaging surfaces but also for understanding nano-scale interfacial phenomena. By measuring the responses of the photo detector due to bending and torsion of the cantilever, which are caused by the interactions between the probe and the sample surface, various interfacial phenomena and properties can be explored. One of the challenges faced by AFM researchers originates in the physics of measuring the small forces that act between the probe of a force sensing cantilever and the sample. To understand the interactions between the probe and the sample quantitatively, the force calibration is essential. In this work, the procedures used to calibrate AFM instrumentation for nano-scale force measurement in normal and lateral directions are reviewed.

잔류응력을 고려한 미세구조물의 강도해석 (Stress Analysis of the Micro-structure Considering the Residual Stress)

  • 심재준;한근조;안성찬;한동섭
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.820-823
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    • 2002
  • MEMS structures Generally have been fabricated using surface-machining, but the interface failure between silicon substrate and evaporated thin film frequently takes place due to difference of linear coefficient of thermal expansion. Therefore this paper studied the effect of the residual stress caused by variable external loads. This study did not analyzed accurate quantity of the residual stress but trend for the effect of residual stress. Several specimens were fabricated using other material(Al, Au and Cu) and thermal load was applied. The residual stress was measured by nano-indentation using AFM. The results showed the existence of the residual stress due to thermal load. The indentation area of the thermal loaded thin film reduced about 3.5% comparing with the virgin thin film caused by residual stress. The finite element analysis results are similar to indentation test.

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고온의 염기성 수용액에서 Ni기 합금의 응력부식파괴

  • 김홍표;황성식;국일현;김정수
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.84-89
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    • 1998
  • Alloy 600 및 alloy 690과 Ni-8Cr-lOFe 합금 등의 응력부식(stress corrosion cracking, SCC) 거동을 고온의 염기성 분위기에서 C-ring 시편을 사용하여 연구하였다. Alloy 600과 alloy 690을 여러 조건에서 열처리하여 etching한 후 탄화물의 분포와 입계 주변의 Cr고갈 정도 등의 미세조직을 광학현미경과 주사 전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 이들 재료에 대한 SCC 시험을 315$^{\circ}C$의 40% NaOH 수용액에서 일정한 부하전위(부식전위 + 200㎷)를 가하면서 수행하였으며, 동일 조건에서의 분극거동도 측정하였다. Alloy 600 MA(mill anneal) 및 TT(thermal treatment)의 SCC 저항성은 alloy 690 TT와 Ni-8Cr-10Fe SA(solution anneal)보다 낮았다. Alloy 600 TT 재료는 alloy 600 MA 및 SA 재료에 비해 SCC 저항성이 더 컸다. 고용 탄소농도는 alloy 600의 SCC 저항성에 큰 영향을 주지 못했다. 대부분의 Alloy 600은 균열전파 입계균열을 보였으나, 일부에서는 입계 및 입내 혼합양상(mixed mode cracking)을 보였다. 염기성 분위기에서 Ni기 합금의 SCC 거동을 미세조직, 분극거동의 관점에서 고찰하였다.

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저방사화 Fe-Cr-Mn계 스테인리스강의 미세 조직 특성 및 부식 저항성에 미치는 Mn 및 W의 영향

  • 이정훈;박용수;김영식;류우석;홍준화
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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    • pp.335-340
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    • 1996
  • 핵융합로 제1벽 재료의 후보재로 고려되는 Fe-Cr-Mn계 스테인리스강을 진공 용해하여 이 합금의 미세 조직 및 기계적 성질 그리고 부식 특성에 미치는 Mn, W의 첨가 효과 및 소둔 열처리 온도의 효과에 대하여 실험하였다. 미세 조직 분석은 광학 현미경 관찰, XRD분석 등으로 행하였으며, 기계적 시험으로는 상온 인장 시험, 경도 시험 및 충격 시험을 행하였다. 그리고 부식 시험으로는 부식 환경을 염산과 황산으로 나누어 각 환경에서의 양극 분극 시험을 행하였다. Mn함량이 증가할수록 오스테나이트상이 증가하고 있으나, $\alpha$'마르텐사이트는 급격히 감소하는 대신$\varepsilon$마르텐사이트는 Mn함량이 20%일 때 최대간을 보인 뒤 감소하고 있다. Mn함량이 증가할 수록 또한 소둔 온도가 상승할수록 항복 강도, 인장 강도 및 경도는 감소하였으며 연신율은 증가하였다. 이러한 결과는 합금 중의 오스테나이트 및 마르텐사이트 조직의 함량과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 한편 합금 중의 Mn함량이 증가할수록 부식 환경에 관계없이 부식 저항성의 변화는 크지 않은 것으로 나타났다. 그러나 W함량이 증가하면 환경에 관계없이 임계 전류 밀도를 감소시키나, 부동태 전류 밀도는 HCI환경에서는 감소시키고 H$_2$SO$_4$환경에서는 오히려 증가시키는 상반된 효과가 나타났다.

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이종재료를 사용한 다층 박막에서의 잔류응력 평가 (Evaluation of the Residual Stress on the Multi-layer Thin Film made of Different Materials)

  • 심재준;한근조;김태형;안성찬;한동섭;이성욱
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권9호
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    • pp.135-141
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    • 2003
  • MEMS structures generally have been fabricated using surface-machining method, but the interface failure between silicon substrate and evaporated thin film frequently takes place due to the residual stress inducing by the applied the various loads. And the very important physical property in the heated environment is the linear coefficient of thermal expansion. Therefore this paper studied the residual stress caused the thermal loads in the thin film and introduced the simple method to measure the trend of the residual stress by the indentation. Specimens were made of materials such as Al, Au and Cu and thermal load was applied repeatedly. The residual stress was measured by nano-indentation using AFM and FEA. The existence of the residual stress due to thermal load was verified by the experimental results. The indentation length of the thermal loaded specimens increased minimum 11.8% comparing with the virgin thin film caused by tensile residual stress. The finite element analysis results are similar to indentation test.