• 제목/요약/키워드: Electron probe micro-analyzer(EPMA)

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방탄소재 활용을 위한 SLS 유리의 이온교환 효과 (Effect of SLS Glass for Bulletproof Materials by Ion Exchange Technique)

  • 김태윤;심규인;최세영
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.114-119
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    • 2010
  • There are a number of studies on chemically strengthened glass. Most of them are strengthened in molten salt bath below transformation range of glass. This research is distinguished from the aforementioned studies in that single $KNO_3$ powder was used by employing screen printing technique. In this study soda-lime-silicate(SLS) glasses for bulletproof glass application with various thicknesses were used. The maximum value of the bending strength is 791MPa heat treated at $480^{\circ}C$, which is about 4.3 times higher than the parent glass, which is the highest strength of all soda-lime glasses. In this study, it is also observed that Vickers hardness increased to $657H_v$, which is about 15% higher than the parent glass($568.7H_v$) and fracture toughness was not changed. Depth profiles measured by electron probe micro analyzer(EPMA) showed a correlation between the migrations of $K^+$ ions with bending strength of ion exchanged glasses.

WC-Co/Cu/SM45C강접합에 미세조직 및 접합강도에 미치는 냉각속도의 영향 (Effects of cooling rate on Microstructure and Bond Strength in WC-Co/Cu/SM45C steel joint)

  • 정승부;양훈모
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제17권2호
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    • pp.104-111
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    • 1999
  • The interfacial microstructure and bond strength were examined for WC-Co/Cu/SM45C steel join using a nickel-plated copper in vacuum at 1323K for 0.6ks∼3.6ks. After bonding, microstructure in bonding interface was observed by OM(Optical Microscopy), SEM(Scanning Electron Microscopy) and EPMA(Eelectron Probe Micro Analyzer). The oil cooling was carried out at 353K, the cooling rate in air and furnace was 22K/s and 4.4K/s. respectively. It was found that dendritic widths increased with the content of cobalt and bonding times at 1323K. As a whole, bond strength values at the same bonding condition decreased in this order: WC-13wt.%Co/SM45Csteel. WC-8wt.%Co/SM45Csteel and WC-4wt.%Co/SM45Csteel. The bond strength of WC-13wt.%Co/S45C steel joint in oil cooling was 273MPa. This value was greatly higher than those of 125MPa in furnace cooling and 93MPa in air cooling at 1323K for 0.6ks. The bond strength values were found to be closely associated with the content of cobalt in WC-Co and cooling rate.

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티타늄 임플란트의 표면처리가 골유착에 미치는 영향에 관한 조직형태계측학적 연구 (A histomorphometric study on the effect of surface treatment on the osseointegration)

  • 최웅재;조인호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.445-456
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    • 2009
  • 연구목적: 임플란트를 이용한 수복의 임상적인 성공에 중요한 역할을 하는 초기 골유착의 향상을 위해 티타늄의 표면 거칠기 조절과 함께 생체활성도를 가진 표면으로 변화시키는 방법에 관한 연구가 이루어지고 있다. 표면 거칠기의 적절한 증가는 조골세포의 활동을 증가시키고 골과 임플란트의 접촉과 유지를 촉진시킨다고 보고되고 있고 또한 알칼리와 열처리를 통하여 생체 활성 표면을 얻을 수 있는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 알칼리 및 열을 이용한 티타늄 표면 처리가 골유착에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 연구재료 및 방법: 기계절삭된 임플란트를 대조군으로 하여 (1군), 5 M NaOH 용액에 처리한 임플란트를 대기 중에서 열처리한 군 (2군)과 진공에서 열처리한 군 (3군)으로 분류하였다. 알칼리와 열처리를 시행한 임플란트들의 표면 특성을 관찰하고 가토에 식립하여 치유 기간에 따라서 조직학적 및 조직형태계측학적으로 비교하고 EPMA (Electron Probe Micro Analyzer)를 이용하여 치유 기간 별 골성분의 변화를 분석하였다. 결과 및 결론: 대기 중에서 열처리한 2군이 통계적으로 유의하게 (P<.05) 증가된 표면 거칠기를 보였다. 이렇게 만들어진 임플란트를 가토에 식립하여 조직 형태계측학적 분석을 시행한 결과 골-임플란트 접촉율은 전반적으로 치유기간이 경과하면서 증가하는 것으로 나타났으며 2군과 3군에서 통계적 분석결과 치유기간 간에 유의한 차이가 관찰되었고 (P<.05), 골-임플란트 면적율 (BA) 또한 골 임플란트 접촉율과 비슷한 양상을 보였으며 통계적 분석결과 2군에서만 치유기간별로 통계적으로 유의한 차이가 관찰되었다 (P<.05). 치유 기간별로 임플란트 주변 골에서 칼륨 (K), 인 (P), 칼슘 (Ca), 티타늄 (Ti)의 분포를 EPMA로 보았을 때 빈도의 편향은 관찰되지 않았으며 2군과 3군에서 초기에 칼슘과 인이 증가되는 것이 관찰되었다. 이상의 결과로 볼 때 알칼리 및 대기 중에서 열처리로 표면 처리된 임플란트의 사용은 초기에 안정된 골유착에 도움을 주며 임플란트 식립 후 기능까지의 시간을 감소시킬 것으로 사료된다.

급속 응고 된 Bi2Te3-PbTe계 열전소재의 미세구조와 열전 특성 (Microstructures and Thermal Properties of Water Quenched Thermoelectric Material in Bi2Te3-PbTe System)

  • 임주혁;정규호;유현우;김광천;김진상
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.502-507
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    • 2010
  • In order to design nano structured materials with enhanced thermoelectric properties, the alloys in the pseudo-binary $Bi_2Te_3$-PbTe system are investigated for their micro structure properties. For this synthesis, the liquid alloys are cooled by the water quenching method. Micro structure images are obtained by using an electron probe micro analyzer(EPMA). Dendritic and lamellar structures are clearly observed with the variation in the composition ratio between $Bi_2Te_3$ and PbTe. The increase in the $Bi_2Te_3$ composition ratio causes to change of the structure from dendritic to lamellar. The Seebeck coefficient of sample 5, in which the mixture rate of $Bi_2Te_3$ is 83%, is measured as the highest value. In contrast, the others decrease with the increase of the $Bi_2Te_3$ composition ratio. Meanwhile, p-type characteristics are observed in sample 6, at 91%-$Bi_2Te_3$ mixture rate. The power factors of the all samples are calculated with the Seebeck coefficient and resistivity.

Al 합금과 STD61강의 소착에 미치는 첨가원소 Fe, Mn의 영향 (Effects of Fe, Mn Contents on the Al Alloys and STD61 Steel Die Soldering)

  • 김유미;홍성길;최세원;김영찬;강창석
    • 한국재료학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.169-173
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    • 2012
  • Recently, various attempts to produce a heat sink made of Al 6xxx alloys have been carried out using die-casting. In order to apply die-casting, the Al alloys should be verified for die-soldering ability with die steel. It is generally well known that both Fe and Mn contents have effects on decreasing die soldering, especially with aluminum alloys containing substantial amounts of Si. However, die soldering has not been widely studied for the low Si aluminum (1.0~2.0wt%) alloys. Therefore, in this study, an investigation was performed to consider how the soldering phenomena were affected by Fe and Mn contents in low Si aluminum alloys. Each aluminum alloy was melted and held at $680^{\circ}C$. Then, STD61 substrate was dipped for 2 hr in the melt. The specimens, which were air cooled, were observed using a scanning electron microscope and were line analyzed by an electron probe micro analyzer. The SEM results of the dipping soldering test showed an Al-Fe inter-metallic layer in the microstructure. With increasing Fe content up to 0.35%, the Al-Fe inter-metallic layer became thicker. In Al-1.0%Si alloy, the additional content of Mn also increased the thickness of the inter-metallic layer compared to that in the alloy without Mn. In addition, EPMA analysis showed that Al-Fe inter-metallic compounds such as $Al_2Fe$, $Al_3Fe$, and $Al_5Fe_2$ formed in the die soldering layers.

Sn-3Ag-0.5Cu Solder에 대한 무전해 Ni-P층의 P함량에 따른 특성 연구 (A Study of Properties of Sn-3Ag-0.5Cu Solder Based on Phosphorous Content of Electroless Ni-P Layer)

  • 신안섭;옥대율;정기호;김민주;박창식;공진호;허철호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.481-486
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    • 2010
  • ENIG (electroless Ni immersion gold) is one of surface finishing which has been most widely used in fine pitch SMT (surface mount technology) and BGA (ball grid array) packaging process. The reliability for package bondability is mainly affected by interfacial reaction between solder and surface finishing. Since the behavior of IMC (intermetallic compound), or the interfacial reaction between Ni and solder, affects to some product reliabilities such as solderability and bondability, understanding behavior of IMC should be important issue. Thus, we studied the properties of ENIG with P contents (9 wt% and 13 wt%), where the P contents is one of main factors in formation of IMC layer. The effect of P content was discussed using the results obtained from FE-SEM(field-emission scanning electron microscope), EPMA(electron probe micro analyzer), EDS(energy dispersive spectroscopy) and Dual-FIB(focused ion beam). Especially, we observed needle type irregular IMC layer with decreasing Ni contents under high P contents (13 wt%). Also, we found how IMC layer affects to bondability with forming continuous Kirkendall voids and thick P-rich layer.

EPD(Electrophoretic Deposition)를 이용한 Ni-$Al_2O_3$ 경사기능재료(FGM) 코팅에 관한 연구

  • 김형섭;양승규;이선영
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.104.2-104.2
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    • 2012
  • 이종 재료의 접합에 대한 연구는 단일 재료에서 얻을 수 없는 물리적/기계적 특성과 이종 재료의 우수한 특성을 얻을 수 있다는 장점이 있어 국내외 적으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 이종 접합 기술은 구조재료와 에너지 변환분야에 가장 많이 사용되고 있으며, 그 외 광촉매와 Thin film, 경량구조재료 등에도 사용되고 있다. 그 중 FGM(Functional Graded Materials)는 조성의 점진적인 변화를 통하여 접합하는 방법으로 이종 재료 접합 시 발생하는 내부 응력을 해소해줌으로써 적합한 방법이라고 할 수 있다. FGM 제작에 사용되는 방법으로 널리 알려진 것들로는 plasma spraying, 원심주조, 분말 야금법, PVD, CVD 그리고 EPD(electrophoretic deposition) 등이 있다. 이중에서 EPD는 수용액이나 유기용매와 같은 분산매체 중에 콜로이드 입자의 표면에 대전되는 전하를 이용하여, 외부에서 전장을 걸어서 입자의 움직임을 제어하는 기술이다 EPD는 코팅 속도가 상대적으로 빠르고 두꺼운 코팅 층 제작이 가능하다. 또한 바인더, 윤활제 또는 가소제를 사용하지 않고 다양한 종류와 모양의 기판 위에 균일한 코팅이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 Ni substrate를 이용하여 그 위에 Ni과 $Al_2O_3$의 조성을 점진적으로 변화시켜 FGM을 EPD 방법으로 코팅하였다. 여기서 사용된 Ni은 높은 녹는점과 좋은 연성으로 인해 성형이 용이하여 구조재료로 적합하며, $Al_2O_3$는 고내열성과 내부식성을 가지며 경도가 높다는 장점이 있다. 본 연구에서는 EPD 방식을 이용하여 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅하였으며, 코팅 후 발생하는 substrate와의 접착력 문제를 해결하기 위해서 건조 방식과 substrate의 표면 상태를 최적화하여 다층의 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅 및 소결하였다. Zeta-potential 측정을 통해 electrophoretic mobility와 suspension의 분산 안정도를 평가 할 수 있었으며, X-ray 회절 분석(XRD)을 통하여 Ni 의 환원 여부를 확인하였다. 또한 Scanning electron microscopy(SEM) 분석을 통하여 미세구조 분석을 하였고, 최종적으로 Electron Probe Micro Analyzer (EPMA) 를 이용하여 다층 구조의 조성변화를 확인함으로 Ni/$Al_2O_3$의 FGM 코팅이 이루어졌음을 확인하였다.

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치약 종류에 따른 유치의 표면 변화 (Change in surface of primary tooth using different type of toothpaste)

  • 최정옥;남설희
    • 한국치위생학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.281-286
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    • 2014
  • Objectives : The aim of this study is to evaluate the surface changes of enamel specimen, tooth structure by toothpastes in child and adult. Methods : Experimental teeth were collected from extracted human primary teeth. 120 enamel specimens were prepared by cutting the teeth into $2{\times}3{\times}2mm$ blocks using diamond saw and the specimens were assigned to 3 groups. Group 1 was used as control with no treatment. Group 2 was treated with child toothpaste and Group 3 was treated with adult toothpaste on primary enamel surface for 3 minutes daily over 4 weeks. The specimens were immersed into individual container having artificial saliva and the artificial saliva was changed every day. The electron probe micro analyzer(EPMA) provided weight percent(wt%) of calcium(Ca) and phosphorous(P) on enamel surface. The morphology was analyzed by scanning electron microscopy(SEM). Data were analyzed by one-way analysis of variance(ANOVA) and Tukey's test post-hoc test using SPSS(Version 20, SPSS Inc., Chicago, USA). Level of significance was set at 0.05. Results : The surface changes of the primary teeth revealed a significant difference during 4 weeks. Calcium(Ca) and phosphorous(P) levels were found the weight percent difference and a rough enamel surface was seen on SEM after adult toothpaste application. Conclusions : The changes in Ca and P and the morphological surface were affected by the primary tooth treated with adult toothpaste. Enamel surface showed significant differences during 4 weeks.

저합금강의 부식속도에 미치는 시편 면적의 영향 (Effect of Specimen Area on the Corrosion Rate of Low Alloy Steel)

  • 김민준;장영욱;유윤하;김종집;김정구
    • 전기화학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.96-102
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    • 2010
  • 본 연구에서는 균일부식이 발생하는 저합금강의 노출면적에 따른 부식속도의 변화를 관찰하고 이에 대한 원인을 규명하고자 하였다. 다양한 표면적을 지닌 동일한 저합금강 시편의 부식속도를 전기 화학적 임피던스 분광법, 직선분극저항 측정법, 동전위 분극 시험법을 이용하여 산출하였다. 또한 전자주사현미경, X선 광전자 분광법 및 X선 전자탐침 미량분석을 이용하여 표면분석을 실시하였다. 전기화학적 시험 결과 모든 시험법에서 시편의 크기가 증가할수록 부식속도가 높게 산출되었으며, 표면분석을 통해 망간과 황으로 구성된 화합물이 존재하는 영역에서 우선적으로 부식이 발생하며, 이 화합물과 철 또는 구리 산화물이 소양극-대음극의 미세 갈바닉 셀을 구성함을 확인하였다. 이러한 효과는 시편 크기에 비례하여 증가하였으며, 국부적인 부식이 우선적으로 발생한 후, 부식생성물이 표면을 덮게 되어 점차 균일부식의 형태로 전환하게 된다.

전부도재관용 지르코니아의 표면처리에 따른 표면특성 및 계면특성 관찰 (Interface and Surface Properties by Surface Treatment of Zirconia for All Ceramic Crown)

  • 김치영;정인성;최성민
    • 대한치과기공학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.137-142
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    • 2013
  • Purpose: This study was to observe the surface and interfacial characteristic of Zirconia by surface treatment. And it was observed the roughness and contact angle according to processing, and the interfacial properties by surface treatment on zirconia. Methods: The oxide formation and ion diffusion between core and veneer ceramic were determined by the X-ray Dot Mapping of EPMA(Electron probe micro analyzer). The roughness was measured by 3D Digital microscope and the contact angle according to processing of zirconia was observed using distilled water on the surface. Results: The surface roughness of the specimens Z04, Z12, Z15 was measured $0.67({\pm}0.03){\mu}m$, $0.50({\pm}0.12){\mu}m$, $0.35({\pm}0.09){\mu}m$, respectively. As results of contact angle test, Z04, Z12, Z15 of specimen group without binder treatment was measured $46.79({\pm}3.17)^{\circ}$, $57.47({\pm}4.83)^{\circ}$, $56.19({\pm}2.66)^{\circ}$, respectively. but, L04, L12, L15 of specimen group without binder treatment was measured $63.84({\pm}2.20)^{\circ}$, $66.08({\pm}0.16)^{\circ}$, $65.10({\pm}1.01)^{\circ}$, respectively. Average contact angle of L15 was measured $65.10({\pm}1.01)^{\circ}$. In X-ray Dot Mapping results, thickness of binder including Al element was measured that each of L04, L12, L15 were $20{\mu}m$, $15{\mu}m$, $10{\mu}m$. Conclusion: The more rough surface increases the wettability, but the sintered exclusive binder decreases the wettability.