• Title/Summary/Keyword: 조성적 과냉

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The Study on the Solidification Path of the Near Eutectic Compositions in Sn-Ag-Cu Lead-Free Solder System (Sn-Ag-Cu 삼원계 공정점 근처 여러 조성들의 미세조직 연구)

  • 김현득;김종훈;정상원;이혁모
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.114-117
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    • 2003
  • 본 연구에서는 계산을 통해 나온 Sn-Ag-Cu 삼원계 공정점(Sn-3.7Ag-0.9Cu)을 바탕으로 그 근처의 응고경로가 다른 6가지 조성(Sn-4.6Ag-0.4Cu, Sn-4.9Ag-1.0Cu, Sn-3.9Ag-1.3Cu, Sn-2.2Ag-1.2Cu, Sn-2Ag-0.7Cu, Sn-2.7Ag-0.3Cu)에 대한 솔더합금의 미세조직을 관찰하였다. 응고경로는 $L\;\rightarrow\;L+Primary\;\rightarrow\;L+Primary+Secondary\;\rightarrow\;Ternary\;Eutectic+Primary+Secondary$로 되며 6가지 경우를 예상할 수 있다 솔더합금의 미세조직은 느린 냉각으로 인하여 빠른 냉각, 보통 냉각에 비해 상대적으로 커다란 $\beta-Sn$ dendrite를 보였고 $Ag_3Sn,\;Cu_6Sn_5$과는 다르게 $\beta-Sn$는 약 $30^{\circ}C$의 과냉(DSC분석)이 존재하게 되어 Sn-4.6Ag-0.4Cu의 경우에는 $Ag_3Sn$상이, Sn-2.2Ag-1.2Cu의 경우에는 $Cu_6Sn_5$가 과대성장을 하였다. 솔더의 기계적 특성을 살펴보고자 Cu 기판위에서 각 조성의 솔더볼을 솔더링한 후 다양한 냉각 속도를 적용하여 reflow 솔더링을 하고 솔더/기판 접합에 대한 전단 강도 시험을 실시했다. 냉각 속도가 빠를수록 $\beta-Sn$의 dendrite가 미세해져서 높은 전단 강도를 보였고 6가지 조성의 솔더볼중 공정조직 분율이 낮은 Sn-2Ag-0.7Cu 조성의 경우에서 낮은 전단 강도가 나타났다.

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A study on the vacuum brazing of carbon steels to a stainless steel (탄소강과 스테인리스강의 진공브레이징에 관한 연구)

  • 이창동;나석주
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.12 no.5
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    • pp.1083-1091
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    • 1988
  • Vacuum brazing is the most modern brazing process and is at present, far from being completely understood. By brazing under high vacuum, in an atmosphere free of oxidizing gases, a superior product with greater strength, ductility and uniformity can be obtained. In this study, the influence of brazing parameters such as base metal characteristics, joint clearance and brazing time were described in relation to the metallurgical phenomena and shear strength of vacuum-brazed joints between carbon steels and 304 stainless steel (SUS 304) brazed by copper filler metal. In copper brazing of SUS 304 to a medium carbon steel(M.C.S) the columnar Fe-Cr-Ni-Cu-C alloy structure was formed and grew from the M.C.S side and at the same time, the surface of M.C.S. was decarbonized. The driving force for the formation and growth of columnar structure was the difference of carbon content between base metals. As the joint clearance is narrower and brazing time is longer, the formation and growth of columnar phase and decarburization of carbon steels were more noticeable. Because of decarburization of carbon steels, the shear strength of brazed joints were reduced as the formation of columnar structure was increased.

Solid State Joining of Iron and Steels (철강재료의 고상접합기술)

  • 김영섭;권영각;장래웅
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.10 no.2
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    • pp.1-10
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    • 1992
  • 저탄소강은 일반적으로 용접성이 우수하지만 완전한 접합 강도와 용접부에서의 결함을 방지하기 위해서는 많은 주위가 필요하다. 용접부의 기계적 성질은 그 미세구조에 따라 좌우되는데, 이 구조는 모재의 화학조성, 용접 조건 그리고 후열처리에 의하여 결정이 된다. 이와 같이 용융용 접에 의한 저탄소강의 접합부는 저탄소함량으로 응고 균열에 대한 저항이 높다. 그러나 탄소의 함량이 증가하므로서 용접성은 저하하여, 0.3% 이상에서 용접부는 과열, 과냉, 저온 균열과 porosity에 취약하게 된다. 구조용강애 있어서는 용접성에 대한 일반적인 기준이 없으므로 이 러한 재료는 모재와 용접부의 기계적 성질, 고온 및 저온 균열성, 열간 및 냉각가공성등을 고려 하게 된다. 그러나 가장 중요한 것은 용접부의 신뢰도이다. 탄소강과 저합금강에 있어서 용접은 높은 강도를 얻을 수 있어야 하며 접합부에서 모재의 원래의 특성을 유지하여야 하고 결함이 없어야 할 것이다. 이와 같은 결함은 모재의 융접 이하에서 접합을 실시하는 고상접합으로 충 분히 억제할 수가 있다. 고상접합에서는 근본적인 미세조직의 결정화도 피할 수 있으며 고온균 일과 같은 결함의 위험도 배제할 수 있다. 고상접합은 용융용접과는 달리 모재를 용융시키지 않고 고체상태에서 접합을 하는데, 신금속 및 신소재의 개발과 첨단산업의 발달로 고상접합 기 술이 크게 각광을 받고 발전하게 되었다. 이와 같은 접합기술의 발전으로 기존의 용접으로는 접합이 불가한 소재, 용접기술의 적용이 곤란한 복잡한 형상, 복합기능 소재, 고품질 및 고정밀 성이 요구되는 소재등이 접합이 가능하게 되었다. 이러한 접합기술로는 brazing, 확산접합, 마찰 용접 등이 주로 많이 이용되고 있다. Brazing은 융점이 낮은 filler metal이 모재의 사이에서 용 융상태로 유입되어 냉각되면서 접합되는 방식이고 확산접합은 모재의 접합계면에서 원자의 상호 확산으로 접합을 하게 된다. 한편 마찰용접은 계면에서 회전에 의한 마찰열고 접합하는 방식 이다. 본 기술해설에서는 이러한 고상접합 기술을 이용한 철강재료의 접합에 대하여 고찰하도록 하겠다.

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Growth and Characteristics of YIG, Bi:YIG, TbBi:YIG Single Crystal Thick Films (YIG, Bi:YIG, TbBi:YIG 단결정 후막의 성장과 특성)

  • 윤석규;김근영;김명진;이형만;김회경;윤대호
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.40 no.7
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    • pp.672-676
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    • 2003
  • The single crystalline thick films of Y$_3$Fe$\sub$5/O$\sub$12/(YIG), Y$_3$Fe$\sub$5/O$\sub$12/(Bi:YIG), (TbBi)$_3$(FeAlGa)$\sub$5/O$\sub$12/ (TbBi:YIG) were grown on (GdCa)$_3$(GaMgZr)$\sub$5/O$\sub$12/ (SGGG) by Liquid Phase Epitaxy (LPE). The change of lattice mismatch, Bi concentration, characteristic of magnetic and surface morphology were investigated in the thick film growth as a function of species and amount of chemical element, while substrate rotation speed, supercooling and growth time were kept constant. It was observed that the lattice constant of garnet single crystalline thick films of TbBi:YIG (12.500 ${\AA}$) is closed to the one of the substrate (12.496 ${\AA}$). Besides magnetic field of saturation exhibits excellent results (150 Oe).

Growth of Heteroepitaxial InP/GaAs by selective liquid phase epitaxy (선택적 LPE방법에 의한 GaAs가판 상의 InP이종접합 박막의 성장)

  • Lee, Byung-Teak;An, Ju-Heon;Kim, Dong-Keun;Ahn, Byung-Chan;Nahm, Sahn;Cho, Kyoung-Ik;Park, In-Shik;Jang, Seong-Joo
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.6
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    • pp.687-694
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    • 1994
  • Heteroepitaxial InP/GaAs layers were grown using the selective liquid phase epitaxy (SLPE) technique. It was observed that the optimum LPE conditions were $660^{\circ}C$ growth temperature, $5^{\circ}C$ supercooling, and $0.4^{\circ}C$/min cooling rate. Maximum expitaxial layer overgrowth (ELO) of 110-160$\mu \textrm{m}$ was obtained when the seed was aligned along (112) orientation. Initial melt-back of the substrate was observed but limited to the seed region so that flat In-Ga-As-P layers were grpwn throughout the GaAs substrates. The InP/GaAs heteroepitaxial structure could be obtained by growing an additional InP layer on top of the In-Ga-As-P layer.

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