• Title/Summary/Keyword: Undercooling

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Growth and Characterization of Epitaxial YIG Films for Microwave Devices (마이크로파 소자용 에피틱시 YIG막의 성장과 특성)

  • 김덕실;조재경
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.9 no.2
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    • pp.91-97
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    • 1999
  • YIG $(Y_3Fe_5O_{12})$ films with 4~80 ${\mu}{\textrm}{m}$ thickness were epitaxially grown on GGG $(Gd_3Ga_5O_{12})$ substrates by LPE (liquid phase epitaxy) techniques. Using various melts having different chemical composition the growth temperature was varied as a parameter. Growth rate, surface morphology, chemical composition, lattice constant, saturation magnetization, and magnetic resonance of the films were investigated. Lattice mismatch between the substrate and film Δa, saturation magnetization, and magnetic resonance line width ΔH increased, decreased, and increased, respectively, as undercooling temperature ΔT increased. The films grown by using the melt with larger R$_1$and smaller R$_3$had smaller ΔH. The major origin of the increase of ΔH was the increase of Δa. It is considered that the magnetic field in the film became locally inhomogeneous with the increase of Δa due to the increase of inhomogenity in stress distribution to the film depth direction. Therefore, in order to grow YIG films with small microwave loss it is necessary to grow films at small ΔT using the melt with large R$_1$and small R$_3$resulting in a small Δa.

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Effect of Cooling Rate and the Amount of P Addition on the Refinement of Primary Si in Hypereutectic Al-Si Alloy (과공정 Al-Si 합금의 초정 Si 미세화에 미치는 냉각속도와 P 첨가량의 영향)

  • Hahn, Sang-Bong;Kim, Ji-Hun;You, Bong-Sun;Park, Won-Wook;Ye, Byung-Joon
    • Journal of Korea Foundry Society
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    • v.17 no.4
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    • pp.347-355
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    • 1997
  • It is well known that the coarse primary Si in hypereutectic Al-Si alloys deteriorate castability, machinability, and mechanical properties. So, many treatment has been tried to refine the primary Si increasing cooling rate and adding refinement agent. Therefore. the purpose of our work was the observation of the effect on the refinement of primary Si and the analysis of the trend to apply to the casting process by changing the amount of P addition and the cooling rate while fixing the temperature at $750^{\circ}C$ of P addition and the type of AlCuP. In the condition of amount of P addition was fixed, primary Si was finer as cooling rate increased but in case of cooling rate was fixed, the effect of refinement was resisted as incersed the amount of P addition. At a relatively slow cooling rate of $22^{\circ}C/sec$, refinement was governed by the amount of P addition rather than cooling rate. At elevated cooling rate of $51^{\circ}C/sec$ and $99^{\circ}C/sec$, the undercooling due to faster cooling rate promoted nucleation of primary Si rather than P addition more significantly.

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Field Evidence of Magma Mixing from Concentric Zoning and Mafic Microgranular Enclaves in Bunam Stock, Korea (청송 부남암주의 동심원상 누대와 포유체로부터 마그마 혼합작용의 야외증거)

  • Hwang, Sang Koo;Seo, Seung Hwan
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.25 no.4
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    • pp.349-360
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    • 2016
  • The Bunam Stock ($29.5km^2$ area) is an outcrop of plutonic complex classified four facies: coarse-grained granite, quartz monzodiorite, granodiorite and fine-grained granite. Three facies except the last one exhibit very irregular boundaries with gradational compositional variations between both facies and show concentric zoning from the central quartz monzodiorite through granodiorite to outer coarse-grained granite. Mafic microgranular enclaves (MME) commonly occur in granodiorite. Some MMEs, have very fine-grained chilled margins and indentedly crenulate contacts, and display horizontally circular and vertically elongate shapes. Their shape and granularity indicate coeval flow and mingling of partly crystalline felsic and mafic magmas. MMEs exhibit dark fine-grained margins giving them a ellipsoidal form that has been attributed to undercooling of a mafic magma as blobs intruded into a felsic magma. The observed relations in the Bunam Stock identify that two endmembers are coarse-grained granite from a felsic magma and quartz monzodiorite from a mafic magma, and hybrid is granodiorite including MMEs. So they exhibit concentric zoning that lays the center on the mafic endmember due to magma mixing at the contacts of two magmas, when mafic magma injected into felsic magma. Thus the quartz monzodiorite may probably represent an ancient conduit of mafic magma transport through a granitic magma chamber. Mafic magma would rise through the conduit in which favorable conditions for magma mixing occurred. All these features suggest that they formed from mixing processes of calc-alkaline magma in the Bunam Stock.

Characteristics of Sn-Ag-Cu-In Solder Alloys Incorporating Low Ag Content (소량의 Ag를 함유하는 Sn-Ag-Cu-In계 솔더 재료의 특성 분석)

  • Yu, A-Mi;Lee, Jong-Hyun;Lee, Chang-Woo;Kim, Mok-Soon;Kim, Jeong-Han
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.18-18
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    • 2007
  • 지난 수년 동안 Sn-3.0Ag-0.5Cu 합금은 전자산업의 표준 무연솔더 조성으로 전자제품의 제작에 사용되어져 왔으며, 그 신뢰성도 충분히 검증되어 대표적인 무연 솔더 조성으로의 입지를 굳혀왔다. 그러나 전자제품의 mobile화에 따른 내충격 신뢰성에 대한 요구와 최근의 급격한 Ag 가격의 상승은 Ag 함량의 축소에 의한 원가절감을 요청하게 되었으며, 이에 따라 소량의 Ag를 함유하는 솔더 조성 개발에 대한 연구가 산업 현장을 중심으로 절실히 요청되고 있다. Sn-Ag-Cu의 3원계 함긍에서 Ag는 합금의 융점을 낮추고, 강도와 같은 합금의 기계적 특성을 증가시키는 한편, 모재에 대한 합금의 젖음성을 향상시키는데 필수적인 원소로 인식되고 있다. 따라서 Sn-Ag-Cu의 3원계 함금에서 Ag의 함량을 감소시키게 되면, 합금액 액상선 온도와 고상선 온도가 벌어져 pasty range(또는 mush zone)가 증가하게 되고, wettability도 감소하게 되어 솔더 합금으로서의 요구 특성을 많이 상실하게 된다. 또한 Ag 함량을 감소시키게 되면 합금의 elongation이 향상되면서 내 impact 수명이 향상되는 효과를 볼 수 있으나, 합금의 creep 특성 및 기계적인 강도는 감소하면서 열싸이클링 수명은 감소하는 경향을 나타내게 된다. 따라서 솔더 합금의 내 impact 수명과 열싸이클링 수명을 동시에 만족시키지 위해서는 Ag 함량을 최적화하기 위한 고려가 필요하며, 합금원소에 대한 연구가 요청된다고 하겠다. 한편 Ag의 함량을 3wt.% 이상으로 첨가할 경우에도 비교적 느린 응고 속도에서는 조대한 판상의 $Ag_3Sn$ 상을 형성하는 경향이 있어 외관 물량을 야기 시킬 가능성이 매우 커지는 현상도 보고되고 있다. 따라서 Ag의 첨가량을 최적화 하면서 솔더 재료로서의 특성을 계속적으로 유지하기 위해서는 제 4 원소의 함유가 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 Sn-Ag-Cu계에 첨부하는 제 4원소로서 In을 선택하였다. 비록 In은 Ag보다 고가이기 때문에 산업적인 적용을 위한 솔더 합금 원소로는 거의 각광받지 못했으나, 본 연구의 결과로는 In은 매우 소량 첨가할 경우에도 Sn-Ag-Cu계 합금, 특히 소량의 Ag를 함유하는 Sn-Ag-Cu계 합금의 wettabilty와 기계적 특성 향상에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구를 통해 구현된 Sn-Ag-Cu-In계 최적 솔더 조성의 경우 Sn-3.0Ag-0.5Cu의 표준 조성에 비하여 약 18%의 원자재 가격 절감을 도모할 수 있을 것으로 예상되는 한편. Sn-3.0Ag-0.5Cu에 유사하거나 우수한 wettability 특성을 나타내었고. Sn-1.0Ag-0.5Cu 또는 Sn-l.2Ag-0.5Cu-0.05Ni 조성보다는 월등히 우수한 wettability 특성을 나타내었다. 더구나 Sn-Ag-Cu-In계 최적 솔더 조성은 합금의 강도 저하는 최소화 시키면서 합금의 elongation은 극적으로 향상시켜 합금의 toughness 값이 매우 우수한 특성을 가짐을 알 수 있었다. 이렇게 우수한 toughness 값은 솔더 조인트의 대표적 신뢰성 요구 특성인 열싸이클링 수명과 내 impact 수명을 동시에 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다. 요컨대 본 연구를 통해 구현된 Sn-Ag-Cu-In계 솔더 조성은 최적 솔더 조성에서 요구되는 4가지 인자, 즉, 저렴한 원재료 가격, 우수한 wettability 특성, 합금 자체의 높은 toughness, 안정하고 낮은 성장 속도의 계면 반응층 생성을 모두 만족시키는 특징을 가짐으로서 기존 무연솔더 조성의 새로운 대안으로 자리 잡을 것으로 기대된다.

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