• 제목/요약/키워드: 원자력 현미경

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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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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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원자력현미경의 위상차영상을 이용한 나노표면의 미소기계적 특성 평가 (Estimation of Nanomechanical Properties of Nanosurfaces Using Phase Contrast Imaging in Atomic Force Microscopy)

  • 안효석
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.115-121
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    • 2007
  • Phase contrast imaging in atomic force microscopy showed a promise as an effective tool for better understanding of micromechanical properties of surfaces at nano scale. A qualitative estimation model for phase contrast images obtained with a tapping mode AFM was developed. This investigation demonstrated the high efficiency of combined analysis of topography and phase contrast images for characterizing nanosurfaces. Phase contrast images allowed estimation of relative stiffness(elastic modulus) of the sample surface. The phase contrast images revealed a significant inhomogeneity of the nano scale worn surfaces. Phase contrast images are also capable of revealing the formation of tribofilms.

Zr합금의 재결정에 미치는 Sn, V, Sb의 영향

  • 구재송;김형섭;김선재;정용환
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.130-135
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    • 1998
  • Zr합금의 재결정에 미치는 Sn, V, Sb의 영향을 조사하기 위해 2원계와 3원계로 구성된 12종의 Zr합금에 대하여 미세 조직 관찰 및 경도 측정을 실시하였다. 고진공 분위기의 여러 온도 조건에서 열처리된 시편의 미세조직을 편광광학현미경으로 관찰하였고 미소경도계로 경도값을 측정하였다. 미세조직 사진을 관찰한 결과 열처리 온도가 올라감에 따라 약 50$0^{\circ}C$ 까지는 가공조직을 그대로 유지하다가 첨가원소에 따라 다소 차이는 있었지만 55$0^{\circ}C$ ~ $700^{\circ}C$ 사이에서 재결정이 완료되었다. 재결정이 일어난 후에는 첨가원소의 첨가량이 적은 합금의 경우 결정립이 급격히 성장하는 모습을 보였다. 온도에 따른 경도값의 측정으로 재결정 거동을 확실히 핑가할 수 있었으며 경도값의 변화와 미세조직 변화는 일치하는 경향을 보였다. 이와 같이 첨가원소가 증가함에 따라 재결정이 늦어지고 결정립이 미세화 되는 것은 첨가원소의 대부분이 석출물로 형성되어 각 합금의 재결정과 결정립 성장을 억제하기 때문이라고 사료된다.

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저방사화 Cr-Mn-W-V계 스테인리스강의 미세 조직 특성 및 부식 저항성에 미치는 질소첨가와 시효 열처리의 영향

  • 장현영;박용수;김영식
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.784-789
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    • 1995
  • 핵융합로 제1벽재로서 주목받고 있는 저방사화 Fe-Cr-Mn-W계 오스테나이트 스테인리스강에 소량의 V을 첨가하고 그 기본 조성에 시그마상의 생성억제와 합금의 고온강도 향상에 효과가 있는 질소함량을 변화시켜 전보에서 보고한 소둔열처리의 영향에 이어 미세 조직 특성 및 부식 저항성에 미치는 시효열처리의 영향을 살펴보았다. 부식저항성 평가를 위해서는 양극분극시험, 침지시험 수소취성 시험을 행하였으며, 석출상의 생성양상을 살펴보기 위해서는 광학현미경 관찰, 자성측정, EPR시험 및 경도시험을 행하였다. 시험결과, 질소의 함량이 증가할수록 시그마상의 석출이 억제되는 것을 알 수 있었으며, 시효시 실험합금의 부식저항성은 주로 $600^{\circ}C$부근에서 오스테나이트상의 입계에 석출하는 크롬탄화물과 50$0^{\circ}C$부터 비교적 넓은 온도 구간에 걸쳐 페라이트상으로부터 석출 변태되는 시그마상에 의해 지배되고 있음을 알 수 있었다.

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압력용기용 SA-508 III강의 미세조직과 상온 피로균열 성장거동

  • 김선웅;문승호;임영록;이후철;신광선
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.709-714
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    • 1995
  • 영광 3, 4호기에 사용되고 있는 원전 압력용기용 SA-508 IH 강의 미세구조 및 상온 피로균 열성장 특성을 고찰하였다. 본 강재의 미세구조, 석출물 분포 및 형상을 투과전자현미경을 통하여 관찰하였으며 임계영역에서의 거동 및 균열닫힘에 주목하여 피로균열성장 특성을 연구하였다. 다양한 형태의 (Fe, MR)$_3$C 세멘타이트 및 Mo$_2$C 석출물이 입계, 래스경계면 및 입내에 분포되고 있음을 확인하였다. Paris 영역에서의 피로균열성장 속도는 ASME 기준선과 유사하였으며, 임계 영역에서는 일반적인 저합금강의 경우보다 다소 낮게 나타났다. 파면조사 결과 입내 연성파괴현상이 전 $\Delta$K 영역에서 나타나고 있으며, $\Delta$K$_{th}$ 부터 $\Delta$K가 12 Mpa√m 영역에서는 입계파괴 및 입내 평활면이 관찰되었다.

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U$_3$Si 분말제조에서 chip 가공조건이 분말의 입도분포에 미치는 영향

  • 이돈배;박희대;장세정;조해동;이종탁;김창규;국일현
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.609-615
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    • 1995
  • Chip machining에 의한 U$_3$Si 분말제조시 절삭가공조건이 분말 입도 분포에 미치는 영향을 조사하기 위하여 U$_3$Si ingot를 선반에서 초경공구를 사용하여 절삭속도 및 이송속도를 변화시키면서 chip을 가공하였고, 가공된 chip의 형상을 광학현미경으로 관찰하고 칩의 크기를 측정하였다. 모든 절삭조건에서 톱니모양의 칩(saw toothed chip)이 형성되었으며, 일정한 절삭속도에서 공구의 이송속도를 변화시켰을 때 이송속도가 증가함에 따라 칩 두께의 증가와 함께 chip segment의 폭도 증가하여 chip segment 의 크기가 뚜렷이 증가함을 보였다. 또한 chip segment의 크기는 절삭속도 보다는 공구의 이송속도에 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었고 분말의 입도 분포에도 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다.

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이트리아를 이용한 기체상루테늄의 포집특성

  • 박장진;조영현;전관식;신진명;김연구
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.324-328
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    • 1997
  • 이트리아와 RuO$_2$의 반응특성 및 반응생성물의 고온안정성 등을 DTA(Differential Thermal Analysis), TGA(Thermo-Gravimetric Analysis)를 이용하여 분석하였고 반응생성물은 XRD(X-ray diffractometry)와 XPS(K-ray photoelectron Spectroscopy), 주사 전자현미경를 이용하여 분석하였다. 이트리아와 RuO$_2$의 혼합물은 약 95$0^{\circ}C$ 이상에서 표면이 거친 $Y_2$Ru$_2$O$_{7}$를 형성하였고 생성된 $Y_2$Ru$_2$O$_{7}$은 공기분위기하에서 140$0^{\circ}C$까지 가열하여도 무게변화가 없는 안정한 물질이었다.이었다.

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