• Title/Summary/Keyword: 재결정층

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Ni-Cr 합금의 재결정 집합조직 형성에미치는 Cr 함량의 영향

  • 김효민;김한솔;김원용
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.46.2-46.2
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    • 2009
  • 휴대전화, 랩톱 컴퓨터 등 각종 모바일기기 및 디스플레이 기기의 경박단소화 및 고기능화에 따라 연성회로기판(FPCB)의 사용량이 증가하고있다. 연성회로기판의 핵심소재인 동박적층필름(FCCL)은 폴리이미드필름과 접착층, Cu 층으로 구성되는데, 이 중접착층으로 사용되는 Ni-20Cr합금은 에칭공정 후 Cr의 잔류에 의해 불량률 증가가 문제되고 있어, Ni-Cr합금 스퍼터링 타깃의 Cr 함량 저감 또는 Cr-free Ni합금 개발 등이 요구되고 있다. 본 연구에서는 차세대 FCCL 본드층에 적합한 Ni기 합금을 개발하기 위한 기초연구로써 Cr 함량 및 가공열처리조건에 따른 미세조직과 집합조직 변화를 조사하였다. 4N급의 고순도Ni과 Cr을 진공 플라즈마 용해장치로 용해하여Ni-xCr (x=5, 10, 15, 20wt.%)합금 잉곳을 만들고, 이를 두께감소율 90%로 냉간압연한 후, $600^{\circ}C$$800^{\circ}C$에서 10~120분 동안 어닐링하여 시편을 준비하였다. 광학현미경으로 미세조직을 관찰하고, Micro-Vickers 경도시험을 통해 어닐링 조건에 따른 경도변화를 조사하였다. 또한 SEM-EBSD를 이용하여 집합조직 및 입계특성을 분석하였다. $600^{\circ}C$ 어닐링 시 Cr함량이 증가할수록 재결정 완료시간이 증가하여 Ni-20Cr합금의 경우 2시간이상 어닐링에도 재결정이 일어나지 않았다. $800^{\circ}C$ 어닐링 시 10분 어닐링 조건에서 4종류 합금 모두 재결정이 완료되었으며, 동일한 어닐링 조건에서 Cr함량이 증가할수록 결정립이 작아지는 것으로 나타났다. $800^{\circ}C$ 2시간 어닐링 조건에서 Ni-5Cr 합금의 주요 집합조직은 {223}<113>과 {122}<112>로 나타났으며, 이중 {223}<113>은Cr 함량이 증가함에 따라 점차 {122}<112>에 가까운 방향으로 변화되어 Ni-20Cr 합금의 경우 {123}<112>만이 형성되었다. 이러한 집합조직의 변화는 적층결함에너지 감소에 의한 ${\Sigma}3$ 입계의 분율 증가와 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다.

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알루미늄 압출공정변수에 따른 재결정층 두께 변화 (The Thickness of Recrystallization Layer during Aluminum Extrusion Process)

  • 오개희;민유식;박상우;장계원
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.266-269
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    • 2005
  • The effect of exit temperature on the thickness of recrystallization layer during Al extrusion process was investigated. The recrystallization layer of an extruded Al alloy is an important feature of the product in a wide range of applications, particularly those within the automotive industry. The thicker recrystallized layer in the Al alloys can give rise to a number of problems including reduced fatigue resistance and orange peel during cold forming. But the interaction of extrusion process variables with the thickness of recrystallization layer is poorly understood, and there is limited information available regarding the role of the main hot extrusion variables. Using the 3650 US ton extrusion press, this paper describes the effect of the main process variables such as billet temperature, ram speed, and exit temperature on the thickness of recrystallization layer for the A6XXX Al alloy.

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구리 도금층의 기계적 성질에 미치는 집합조직의 융합연구 (Convergent Study of Texture on the Mechanical Properties of Electrodeposits)

  • 강수영
    • 한국융합학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.193-198
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    • 2016
  • 전기 도금한 도금 층의 집합조직은 전해조건에 의해 변화하는 것으로 알려져 있다. 도금층의 집합조직은 도금층의 미세조직과 표면 형상과 관계가 있으며 도금층의 기계적인 성질에 영향을 미친다. 그러므로 도금층의 집합조직의 변화양상의 이해는 매우 중요하다. 또한 전기도금 층은 열처리 됐을 때 재결정이 일어난다. 그 재결정 집합조직은 도금 층의 초기 성장 집합조직과 다르게 된다. 전기 도금한 도금 층의 그 미세조직, 표면 형상, 집합조직과 기계적인 성질은 용액조성, 과전압, pH, 전류밀도와 용액온도 등의 전해조건에 의해 변화한다. (111)과 (110)집합조직을 갖는 구리도금 층을 융합연구를 통해 황산 욕으로부터 얻을 수 있었다. 이 연구에서는 (110) 또는 (111)집합조직을 갖는 구리도금 층을 황산 욕에서 얻고, 그 (110) 또는 (111)집합조직으로의 변화와 기계적 성질을 설명할 수 있는 모델을 제시하였다.

엘립소메츠리에 의한 이온주입 실리콘층의 특성연구

  • 김상기;이상환;이원형;권오준;곽병화
    • ETRI Journal
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    • 제10권4호
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    • pp.140-145
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    • 1988
  • 엘립소메츠리를 이용하여 $B^+$$As^+$ 이온이 주입된 실리콘층의 굴절률과 소멸계수를 도우즈 및 열처리 조건의 함수로 조사하였다. $B^+$ 이온주입된 실리콘의 경우 n은 $10^13$ 도우즈 이상에서 증가하고, k는 도우즈 증가에 따라 단조 증가를 나타내었다. RTA 열처리가 furnace 열처리 보다 결정성 회복이 우수하였으며, 등온 열처리 시 약 30분이상에서 거의 완전하게 재결정됨을 볼 수 있었다. $As^+$ 이온주입의 경우 $10^15$이상에서 복소굴절률의 변화를 나타내었으며, 열처리에 대해 k가 n보다 민감하였다.

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유도결합 플라즈마를 이용한 $HfAlO_3$ 박막의 식각특성 연구 (Study of etching properties of the $HfAlO_3$ thin film using the inductively coupled plasma)

  • 하태경;김동표;우종창;엄두승;양설;주영희;김창일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.73-73
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    • 2009
  • 트렌지스터의 채널 길이가 줄어듦에 따라 절연층으로 쓰이는 $SiO_2$의 두께는 얇아져야 한다. 이에 따라 얇아진 절연층에서 터널링이 발생하여 누설전류가 증가하게 되어 소자의 오동작을 유발한다. 절연층에서의 터널링을 줄여주기 위해서는 High-K와 같은 유전율이 높은 물질을 이용하여 절연층의 두께를 높여주어야 한다. 최근에 각광 받고 있는 High-K의 대표적인 물질은 $HfO_2$, $ZrO_2$$Al_2O_3$등이 있다. $HfO_2$, $ZrO_2$$Al_2O_3$$SiO_2$보다 유전상 수는 높지만 밴드갭 에너지, 열역학적 안정성, 재결정 온도와 같은 특성 면에서 $SiO_2$를 완전히 대체하기는 어려운 실정이다. 최근 연구에 따르면 기존의 High-K물질에 금속을 첨가한 금속산화물의 경우 밴드갭 에너지, 열역학적 안정성, 재결정 온도의 특성이 향상되었다는 결과가 있다. 이 금속 산화물 중 $HfAlO_3$가 대표적이다. $HfAlO_3$는 유전상수 18.2, 밴드캡 에너지 6.5 eV, 재결정 온도 $900\;^{\circ}C$이고 열역학적 안전성이 개선되었다. 게이트 절연층으로 사용될 수 있는 $HfAlO_3$는 전극과 기판사이에 적층구조를 이루고 있어, 이방성 식각인 건식 식각에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 $BCl_3$/Ar 유도결합 플라즈마를 이용하여 $HfAlO_3$ 박막의 식각 특성을 알아보았다. RF Power 700 W, DC-bias -150 V, 공정압력 15 mTorr, 기판온도 $40\;^{\circ}C$를 기본 조건으로 하여, $BCl_3$/Ar 가스비율, RF Power, DC-bias 전압, 공정압력에 의한 식각율 조건과 마스크물질과의 선택비를 알아보았다. 플라즈마 분석은 Optical 이용하여 진행하였고, 식각 후 표면의 화학적 구조는 X-ray Photoelectron Spectroscoopy(XPS) 분석을 통하여 알아보았다.

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도금층의 재결정 집합조직에 관한 연구 (A Study on the Recrystallization Texture of Electrodeposits)

  • 홍상철
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1999년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.184-187
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    • 1999
  • The texture of electrodeposits is related to microstructure surface morphology and mechanical properties. When the electrodeposits annealed the recrystallization texture many be different from the original deposition texture. the <100> and <110> textures of nickel electrodeposits changed to the <100> and <{{{{ SQRT {310 } }}}}> textures when recrystallized The <100> and <{{{{ SQRT {310 } }}}}> mixed texture is changed to the <100> texture. The <002> texture of Zn electrodeposits didn't changed even after recrystallization.

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나노구조 용사코팅층의 형성에 관한 기초적 연구 (Fundamental Study on the Formation of Nanostructured Coating Layer)

  • 김영식
    • 동력기계공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.90-95
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    • 2005
  • The wire-arc process is a low-cost thermal spray method simply utilizes electrical energy to melt the feedstock wire. It is more userful for field applications, especially to coat large surface area. In this paper, a special Fe-based alloy coatings by using the wire-arc process were developed. Nanoscale composite coatings were achieved either during spraying or through a post heat treatment. As-sprayed Fe-based alloy coatings had been an amorphous matrix structure, after heating to $700^{\circ}C$ for 10 minutes a solid state transformation occurred in the some fraction of amorphous matrix which resulted in the formation of nanostructured recrystallized phase. Scanning electron microscopy (SEM) and field emotional scanning electron microscope(FE-SEM) were applied to analyze the microstructure of the coatings. Additionally hardness and bend resistance of the Fe-based alloy coatings were examined, and these results were compared with those of partially stabilized zirconia(PSZ) coatings by using the plasma spray process.

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THERMOCALC를 이용한 다변성작용 동안 성장한 십자석 반상변정과 가상의 해석 (Interpretations of Staurolite Porphyroblast and Pseudomorph Formed During Polymetamorphism Using THERMOCALC)

  • 김형수
    • 암석학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.10-24
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    • 2006
  • 북중부 메사추세츠 주에 위치하는 리틀톤 층에 분포하는 십자석대, 남정석대, 규선석대에서 산출되는 십자석은 아카디안 조산운동의 바로비안(Barrovian) 형태의 변성작용에 의해 생성된 것으로 알려져 있다. 그러나 세 변성대에서 십자석은 (1) 반상변정, (2) 조립질 백운모로 치환된 가상, (3) 가상 내부와 석류석 결정 외각부에서 재결정된 십자석 등으로 다양한 형태로 산출되기 때문에, 이들은 다변성작용에 의해 형성된 것임을 지시하고, 또한 십자석의 형성은 전암성분의 차이와 온도-압력 조건의 변화에 따라 녹니석 또는 경녹니석의 소멸에 의해 형성될 수 있다. THERMOCALC 프로그램을 이용하여 MnNCKFMASH 계에서 계산된 십자석 modal proportion은 십자석이 녹니석과 공존한다면, 온도-압력이 증가하면서 석류석과 같이 성장할 수 있다 그러나 녹니석이 소멸된 후, 흑운모와 공존하면, 십자석의 modal proportion은 온도-압력이 증가하면 감소한다. 따라서 기존의 아카디안 변성작용의 온도-압력시간 경로에 의하면. 십자석 반상변정은 석류석과 같이 약 400-370Ma 시기에 형성된 것으로 판단된다. 방향성이 없고 조립질 백운모에 의해 부분적으로 또는 완전히 치환된 십자석 가상은 온도의 상승에 의해 (즉, 남정석 또는 규선석의 형성) 형성될 수 있다. 따라서 연구지역의 십자석 가상화작용은 아카디안 변성작용을 중첩한 알레게니안 전단운동(약 320-300 Ma)에 의해 국부적으로 발생한 온도의 상승으로 인해 발생한 것으로 판단된다 규선석대에서만 관찰된 석류석 결정 외각부에서 재결정된 십자석과 십자석을 치환한 조립질 백운모 견정 사이에 재결정된 십자석은 알레게니안 최고 온도 조건(약 $700^{\circ}C$)후 온도-압력이 감소하는 동안(약 300-280 Ma)재결정된 것으로 판단된다.

압출 출구 온도에 따른 Al 6061 합금의 표면 재결정층 두께 변화 및 기계적 특성 변화 (The Thickness of Recrystallization Layer and Mechanical Properties According to Extrusion Exit Temperature)

  • 김수빈;박태희;김현기;이상목;김희국
    • 소성∙가공
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    • 제30권5호
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    • pp.219-225
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    • 2021
  • When extruding Al6061 alloys, deformation energy is deposited inside the extruded alloy depending on the deformation and the temperature of extrusion. This creates a Peripheral Coarse Grain (PCG) on the surface, where relatively more deformation energy. of the extruded alloy has been accumulated. Furthermore, since the deformation of materials continues while the materials recrystallize, it is important to examine the effect of deformation energy on dynamic recrystallization in the process of extruding Al alloys along with their microstructure. Prior studies explain the theory behind PCG growth though quantitative analysis on PCG growth of Al alloys during extrusion processes has not yet been addressed. This study aims to measure the generated PCG thickness which determines the correlation between extrusion outlet temperature and its effect on mechanical properties. Surface structure observations were performed using Optical Microscope (OM) and mechanical properties were evaluated through tensile strength and hardness measurement. Throughout this study, we endevoured to find the optimum condition of extrusion exit temperature of Al6061 and confirmed improved d reliability. This study describes the effect of the complex process variables such as exit temperature on the thickness of PCG layer for the Al6061 alloy using the 200 tons extrusion press. We therefore, discovered that the PCG layer thickness was 117 ㎛ at temperatures between 460 ℃ to 520 ℃.

캐나다 알버타 지역의 데본기 Cairn층의 지화학적 특성 연구 (Geochemical Characteristics of Devonian Cairn Formation in Alberta, Canada)

  • 박명호;김지훈;이성동;최지영;길영우
    • 자원환경지질
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    • 제43권2호
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    • pp.85-100
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    • 2010
  • 캐나다 알버타주의 로키산맥에 위치한 데본기 Cairn층은 일부 탄화수소의 저류층이 발달되어 있다. 그러나 연구지역의 Cairn층은 전체적으로 속성작용을 여러 차례에 걸쳐 받아서 공극이나 투수율이 낮아 저류층으로서 좋은 품질의 특성을 보여주지 못하고 있다. 이번 연구는 데본기 Cairn층의 지화학적 특성을 규명하여 캐나다 오일샌드 및 탄산염암 비투멘에 대한 석유탐사 기초자료로 활용하는 데에 그 목적이 있다. Cairn층에 대한 Rock-Eval 열분석 결과는 총 유기탄소 함량이 0.3 wt.% 이하로 매우 낮아 비투멘이나 다른 탄화수소의 함량이 매우 낮음을 가리킨다. 원소분석 결과도 유기탄소보다는 대부분 무기탄소(10.9~13.3 wt.%)로 존재하고 있음을 보여 준다. Cairn층의 구성광물은 반자형 내지 타형의 돌로마이트가 대부분이고 일부 시료에서 비투멘의 성분이 전체적으로 매우 낮은 농도로 분산되어 있다. 구성광물 사이 공극의 직경은 $nm{\sim}{\mu}m$로 다양하나 결정들의 구조가 대부분 치밀한 편이다. XRF의 주성분 변화를 보면 Cairn층의 상하부 경계면에서 쇄설성 퇴적물의 유입이 상대적으로 증가하였음을 알 수 있는데, 이는 탄산염암이 생물학적으로 활발하게 형성되던 시기의 전후로 일정 양의 쇄설성 퇴적물의 유업으로 인하여 퇴적환경이 변하였음을 지시한다. Cairn층은 전체적으로 여러 차례의 속성작용을 받았으며, 이 결과로 탄산염암은 대부분 돌로마이트화 되었다. 특히, Ca/Mg 비의 경향성과 방해석의 포함 정도 등을 보면 Cairn층의 속성작용은 여러 시기로 구분할 수 있으며, 이러한 결과는 퇴적환경의 변화, 교질작용과 재결정 정도, 해수 이외의 다른 속성수의 영향 등이 원인일 가능성이 높다.