• Journal of Welding and Joining
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• 제35권2호
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• pp.58-62
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• 2017

A319 aluminum alloy containing 6.5% Si and 3.5% Cu as major alloying elements has been widely used in machinery parts because of its excellent castability and crack resistance. However it needs more wear resistance to extend its usage to the severe wear environments. It has been known that hyper-eutectic Al-Si alloy having more than 12.6% Si contains pro-eutectic Si particles, which give better wear resistance and lubrication characteristics than hypo-eutectic Al-Si alloy like A319 alloy. In this study, it was tried to clad hyper-eutectic Al-Si alloy on the surface of A319 alloy. In the experiments, Al-36%Si alloy powder was mixed with organic binder to make a fluidic paste. The paste was screen-printed on the A319 alloy surface, melted by pulsed Nd:YAG laser and alloyed with the A319 base alloy. As experimental parameters, the average laser power was changed to 111 W, 202 W and 280 W. With increasing the average laser power, the melting depth was changed to $142{\mu}m$, $205{\mu}m$ and $245{\mu}m$, and the dilution rate to 67.2 %, 72.4 % and 75.7 %, and the Si content in the cladding layer to 16.2 %, 14.6 % and 13.7 %, respectively. The cross-section of the cladding layer showed very fine eutectic microstructure even though it was hyper-eutectic Al-Si alloy. This seems to be due to the rapid solidification of the melted spot by single laser pulse. The average hardness for the three cladding layers was HV175, which was much higher than HV96 of A319 base alloy. From the block-on-roll wear tests, A319 alloy had a wear loss of 5.8 mg, but the three cladding layers had an average wear loss of 3.5 mg, which meant that an increase of 40 % in wear resistance was obtained by laser cladding.

• 한국표면공학회지
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• 제46권1호
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• pp.9-15
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• 2013

The effect of the additionally applied electrical current on the adhesion strength between electroless Cu and polyimide films was investigated. Peel tests were performed after applying electrical current within the range from 0.1 to 100 mA for the duration from 1 to 30 minutes. Sample with more than 1 mA of additional electrical current for 1 minute showed higher adhesion strength than that without additional electrical current. However, samples with 10 mA of additional electrical current for more than 10 miniutes showed the degradation of adhesion strength. Ra and RMS values of the peeled polyimide surface were proportional to the adhesion strength though there were no significant changes in the morphology of the peeled surfaces with varied amount and time-length of additional electrical current. Applying electrical current could increase the density of chemical bonding, which results in increase of the adhesion strength between copper and polyimide. However, in the case of applying additional electrical current for excessive amount or time, the degradation of the adhesion strength owing to the formation of copper oxide at the interface could occur.

• Journal of Welding and Joining
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• 제27권6호
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• pp.80-86
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• 2009

The Cu-bearing PFS-700 steel which has yield strength over 700 MPa was developed to replace the existing submarine structural material, HY-100. The PFS-700 steel has a combination of good mechanical properties and superior weldability. Becaus of that, it can be welded without pre-heating. The application of PFS-700 steel to submarine or battle ship will give a great reduction of cost by omitting pre-heating or lowering pre-heat temperature. To develop pre-heating free welding consumables that match and take advantage of PFS-700 steel, new welding consumables have been designed for the GMAW, SAW processes and explosion bulge test(EBT) was conducted to see the reliability of welded structure. All welds were made without pre-heating, and the inter-pass temperature was below $50^{\circ}C$ for SAW50 and $150^{\circ}C$ for GMAW and SAW150. All EBT specimens show over 14% thickness reduction without through-thickness crack or crack propagation to the hole-down area. Tensile properties for all welding conditions show higher(GMAW) or similar values(SAW50, SAW150) to the base metal. Charpy impact values for the weld metal also show 163.5J(GMAW), 95.4J(SAW50) and 69.0J(SAW150), which meet the goal(higher than 50J) of this project.

• 박물관보존과학
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• 제11권
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• pp.1-8
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• 2010

국립경주박물관 소장 계림로 14호묘 출토 보물 제635호 보검은 보고서 발간과 특별전시를 위해 전면적인 해체 후 재처리를 실시하였다. X-ray 조사를 통해 장식판에 가려져 있던 내부 철검의 형태를 확인하였다. XRF를 이용한 금제장식판의 성분분석 결과 3%이상의 동(Cu) 함량은 신라 금제품과 차별화되는 특징이다. 보존처리는 표면 이물질을 제거하고 취약 부분을 강화하였고, 철검은 접합·복원 후 본래의 형태를 찾았다. 철검 위에 장식판이 장착된 형태를 유지시켜 최대한 안전한 상태로 안착할 수 있는 아크릴 재질의 전시·보관대를 제작하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.612-619
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• 2002

The dynamic behavior of Al-Mg alloys plasma was very unstable and this instability was closely related to the unstable motion of keyhole during laser irradiation. The keyhole fluctuated both in size and shape and its fluctuation period was about 440 ${\mu}{\textrm}{m}$. This instability has been estimated to be caused by the evaporation phenomena of metals with different boiling point and latent heats of vaporization. Therefore, the authors have conducted the spectroscopic diagnostics of plasma induced in the pulsed YAG laser welding of Al-Mg alloys in air and argon atmospheres. In the air environment, the identified spectra were atomic lines of Al, Mg, Cr, Mn, Cu, Fe and Zn, and singly ionized Mg line, as well as strong molecular spectrum of AlO, MgO and AIH. It was confirmed that the resonant lines of Al and Mg were strongly self-absorbed, in particular in the vicinity of pool surface. The self-absorption of atomic Mg line was more eminent in alloys containing higher Mg. These facts showed that the laser-induced plasma was relatively a low temperature and high density metallic vapor. The intensities of molecular spectra of AlO and MgO were different each other depending on the power density of laser beam. Under the low power density irradiation condition, the MgO band spectra were predominant in intensity, while the AlO spectra became much stronger in higher power density. In argon atmosphere the band spectra of MgO and AlO completely vanished, but AlH molecular spectra was detected clearly. The hydrogen source was presumably the hydrogen solved in the base Metal, absorbed water on the surface oxide layer or H$_2$ and $H_2O$ in the shielding gas. The temporal change in spectral line intensities was quite similar to the fluctuation of keyhole. The time average plasma temperature at 1 mm high above the surface of A5083 alloy was determined by the Boltzmann plot method of atomic Cr lines of different excitation energy. The obtained electron temperature was 3, 280$\pm$150 K which was about 500 K higher than the boiling point of pure aluminum. The electron number density was determined by measuring the relative intensities of the spectra1lines of atomic and singly ionized Magnesium, and the obtained value was 1.85 x 1019 1/㎥.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권2호
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• pp.242-253
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• 2020

나주 복암리 정촌 고분 1호 석실에서 화살통 장식 6점이 출토되었다. 유기물로 만들어진 화살통은 매장 상태에서 부식되어 없어지고 금속으로 만들어진 화살통 장식물만 남게 된다. 정촌 고분 화살통 장식은 형태적으로 2점씩 쌍을 이루며, 출토 위치에 따라 화살통 2점을 장식한 것으로 추정된다. 화살통 장식은 화살의 방입부(方立部)를 꾸며주는 대륜상금구와 방입부와 허리띠를 연결하는 배판(背板)을 장식하는 판상금구로 나누어진다. 1호 석실 목관2에서 출토된 화살통 장식은 대륜상금구만 확인되었으며 1호 석실 동남쪽에서 확인된 화살통 장식은 허리띠에 사용된 추정 대구, 판상금구, 대륜상금구가 확인되었다. 화살통 장식의 분석 결과, 철제 판에 금동 판을 접합한 철지금동장식제(鐵地金銅裝飾製)이며 표면을 정(釘)으로 점을 찍어 선과 문양을 만든 것을 알 수 있다. 성분 분석 결과(XRF), 금동 표면은 24~40wt% Au, 50~93wt% Cu가 검출되어 금도금 표면에 청동 부식물이 형성되었음을 확인하였다. 금도금 층의 SEM-EDS 분석 결과 광택을 내기 위한 작업선이 확인되었다. 또한 7~9wt% Hg가 검출되고 도금 층에 아말감 덩어리가 확인되어 아말감 도금한 것을 알 수 있었다. CT와 FT-IR 분석 결과 대륜상금구는 철제 판 아래 견직물이 2중으로 겹쳐 있으며 그 아래 옻칠편도 붙어 있었다. 이는 대륜상금구를 방입부에 부착할 때 직물을 덧대어 밀착력과 장식성을 높였으며, 옻칠 된 방입부 표면이 함께 떨어진 것으로 추정된다. 반면, 판상금구는 철제 판 아래 유기물이 두껍게 붙어 있다. 재질을 확정하기 어려우나 배판의 잔재로 보인다. 이러한 나주 정촌 고분 출토 화살통 장식의 특징은 4세기 후반~5세기 후반의 백제, 신라, 가야 문화권과 유사한 형식을 보여주며 당시 수준 높은 고대 금속 공예 제작 기술을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권2호
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• pp.161-167
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• 2011

최근 모바일 전자 제품의 많은 사용으로 인하여 전자 기판의 기계적 충격에 대한 기준이 강화되고 있다. 따라서, 전자 기판의 패키징 공정에서 칩과 기판 사이 솔더 볼의 접합방법은 제품의 안정성과 신뢰성 확보를 위하여 기존의 금속간 화합물을 사용하는 방식에서 유기 솔더 보존제(OSP)를 사용하는 방법으로 전환되고 있다. 그러나 기존의 OSP들은 공정상에서의 열안정성 등의 여러 가지 단점이 발견되어 이를 보완하기 위한 새로운 OSP의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 폴리(비닐피리딘-co-메틸메타아크릴레이트) 기반 열안정성 OSP를 개발하여 구리 박막에 적용, 분석 및 평가함으로써 구리 박막에 대한 산화방지성, OSP의 열 안정성 및 후융해 공정 시 산 또는 알코올 수용액에 의해서 쉽게 용해되는 특성 등을 조사하였다. 그 결과 합성된 공중합체는 구리 시편과의 접착성이 우수하며 산 또는 알코올 성분에 쉽게 용해되고, 높은 열 안정성 및 산화방지 특성을 갖고 있을 뿐만 아니라 기존의 알릴아민이나 아크릴아마이드 함유 공중합체에 비하여 가격, 취성, 흡습성 면에서 더 좋은 특성을 보여주었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권8호
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• pp.489-493
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• 2016

In this study, the effect of vanadium oxide ($V_2O_5$) content and pre-sintering atmosphere on sealing property of glass frit that consisted of $V_2O_5-BaO-ZnO-P_2O_5-TeO_2-CuO-Fe_2O_3-SeO_2$ was investigated by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). The content of V2O5 was changed to 15, 30, and 45 mol%, and the pre-sintering was carried out in air and $N_2$ condition, respectively. XPS analysis conducted before and after laser irradiation with identical sample. Before laser treatment, glass frits that were pre-sintered at air condition showed both $V^{4+}$ and $V^{5+}$, but the valence state was changed to $V^{5+}$ after laser irradiation when the glass frits contained 30 and 45 mol% $V_2O_5$; this change led to non-adhesive property. On the other hand, glass frits that were pre-sintered at $N_2$ condition exhibited only $V^{4+}$ and it showed fine adhesion irrespective of the $V_2O_5$ content. As a result, the existence of $V^{4+}$ seems to be a major factor for controlling the adhesive property of glass frit for laser sealing.

• 고문화
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• 제70호
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• pp.5-15
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• 2007

경기도 부천시 중구 일대 묘 이장 작업을 하던 중 화유옹주묘에서 녹유리장경각병을 발견하였다. 이 유리병은 진한 녹색을 띠는 팔각의 유리병으로서 굽바닥에 "건륭년제" 라고 음각되어 있어 제작 연대는 AD1736년-1795년 범위이다. 이 유리병의 보존처리를 위하여 X-선촬영, 접착제 및 복원제 테스트를 거쳐 접합 및 복원을 실시하였다. 유리병의 보존처리를 위해 반투명성, 충분한 접착 강도 및 가역성을 갖춘 접착제(Loctite 401)를 선정하였으며 복원제는 기존에 남아있는 것을 그대로 사용하여 복원하였다. 또한 유리 미세 단편을 사용하여 성분조성 및 납동위원소비를 분석하였다. 유리병의 주요 산화물을 살펴보면 $SiO_2$ 68.0 %, $K_2O$ 18.5 %, PbO,5.65%로서 녹유리장경각병은 $K_2O$-PbO-$SiO_2$ 계통의 유리이며 녹색은 $Fe_2O_3$ 3% 및 CUO 2%에 의한것이었다. 유리병을 제작할 때 규사의 원료는 석영(Quartz)을, 칼리($K_2O$)는 천연 초석(Natural saltpeter; $KNO_3$)을 사용한 것으로 판단된다. 납 원료는 중국 남부 지역에서 산출되는 납광석을 입수하여 유리제작시에 첨가한 것으로 추정된다. 이와 같은 과학 분석 결과는 향후 고대 유리 문화의 배경과 유통 연구를 위한 기초 자료로 활용될 것이다

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권3호
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• pp.11-17
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• 2009

휴대폰 및 휴대기기의 낙하 충격에 대한 관심이 증가되고 있는 상황에서 솔더 볼 접합부의 낙하 충격특성은 패드의 종류와 리플로우 횟수에 영향을 받게 되어 이에 따른 신뢰성 평가가 요구된다. 이와 관련한 평 가법으로 일반적으로는 JEDEC에서 제정한 낙하충격 시험법을 사용하고 있으나 이 방법은 고 비용과 장시간이 소모되는 문제가 있어 본 연구에서는 낙하충격 특성을 간접적으로 평가하는 시험항목인 고속 전단시험을 실시하여 리플로우 횟수에 의해 성장하는 금속간 화합물 층과 OSP(Organic Solderability Preservative), ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold) 및 ENEPIG(Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold) 등 표면처리에 따른 고속 전단특성을 비교, 분석하였다. 그 결과 리플로우 횟수가 증가함에 따라 IMC 층의 성장으로 고속 전단강도와 충격 에너지 값은 점차 감소하였다. 리플로우 횟수가 1회일 때는 ENEPIG, ENIG, OSP 순으로 고속 전단강도와 충격 에너지 값이 높았고 8회일 때는 ENEPIG, OSP, ENIG 순으로 충격 에너지 값이 높게 측정되었다.