• 제목/요약/키워드: microstructure, SEM-EDS

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리튬이차전지용 Si-M (M : Cr, Ni) 합금 음극의 미세구조와 전기화학적 특성 (Microstructures and Electrochemical Properties of Si-M (M : Cr, Ni) as Alloy Anode for Li Secondary Batteries)

  • 이성현;성재욱;김성수
    • 전기화학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.68-74
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    • 2015
  • 본 실험에서는 리튬이차전지의 고용량 음극활물질로 주목받는 Si 합금의 부피팽창을 억제하기 위한 방법의 하나인 비활성-matrix상을 이용하고, 상태도를 이용하여 동일한 용량을 발현하는 Si계 이원계 합금 (Cr-Si, Ni-Si) 조성에서의 미세구조 및 전기화학적 특성을 비교/분석하였다. 급속응고공정(Rapid Solidification Process, Melt-spinning법)를 이용하여 동일조건하에서 리본 모양의 합금을 제작하였고, 제작된 리본합금은 동일조건에서 분쇄하여 X-선회절 (X-Ray Diffraction) 분석을 실시하였다. XRD 분석 결과, 상태도에서 예측된 것과 같이, 두 합금 모두 Si 상 및 비활성-matrix상($CrSi_2$$NiSi_2$)이 관찰되었으며, 이외의 제3의 상은 관찰되지 않았다. 또한, 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope) 및 투과전자현미경-에너지분산분광법(TEM-EDS, Transmission Electron Microscopy - Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)으로 미세구조를 살펴본 결과 Cr-Si 합금의 미세구조가 Ni-Si 합금보다 fine한 것을 알 수 있었고 이것은 상태도로부터 예측 가능하였다. 두 합금 조성에서 미세구조에 따른 전기화학적 특성을 비교 평가하기 위해 코인형 하프셀과 풀셀로 충방전 실험을 진행하였고 이와 별도로, 전극의 두께변화 측정이 가능하게 설계된 시험셀을 이용하여 반응 중 Si의 수축팽창을 측정하였다. coarse한 미세구조를 가진 Ni-Si 합금보다 fine한 미세구조를 갖는 Cr-Si 합금의 전극팽창이 비교적 잘 억제됨을 확인하였고, 충방전에 따른 수명 내구성도 우수함을 확인하였다. 이런 결과들로부터 합금의 조성에 따른 미세구조, 체적변화 및 전기화학적 열화와의 연관성을 유추할 수 있었다.

In, Bi가 첨가된 Sn-9wt.%Zn/Cu 접합부의 납땜성 및 기계적 성질 (The Solderability and Mechanical Properties of In, Bi Added Sn-9Zn/Cu Joint)

  • 백대화;이경구;이도재
    • 한국주조공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.116-121
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    • 2000
  • Interfacial reaction and mechanical properties between Sn-Zn-X ternary alloys(X : 3wt.%In, 4wt.%Bi) and Cu-substrate were studied. Cu/solder joints were subjected to aging treatments for up to 50days to see interfacial reaction at $100^{\circ}C$ and then were examined changes of microstructure and interfacial compound by optical microscopy, SEM and EDS. Cu/solder joints were aged to 30days and then loaded to failure at cross head speed of 0.3 mm $min^{-1}$ to measure tensile strength. According to the results of the solderability test, additions of In and Bi in the Sn-9wt.%Zn solder improve the wetting characteristics of the alloy and lower the melting temperature. Through the EDS and XRD analysis of Cu/Sn-9wt.%Zn solder joint, it was concluded that the intermetallic compound was the ${\gamma}-Cu_5Zn_8$ phase. Cu-Zn intermetallics at Cu/solder interfaces played an important role in both the microstructure evolution and failure of solder joints. Cu/solder joint strength was decreased by aging treatment, and those phenomenon was closely related to the thickening of intermetallic layer at Cu/solder joints.

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과학적 분석을 통한 전세품 청동기의 진위판별 적용 가능성 연구 (Applicability for Authenticity of Bronze Artefacts using Scientific Analyses)

  • 도미솔;정광용
    • 보존과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.355-366
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    • 2013
  • 전세품인 청동기를 대상으로 ICP-AES, SEM-EDS와 두 종류의 P-XRF (Bench top type, Gun type)를 이용하여 성분분석과 미세조직 관찰을 실시하였다. 또한 전세품 청동기의 성분 함유량을 분석하는 과학적 분석을 이용하여 특이원소의 검출에 따른 청동기의 진위 판별에 대한 적용성 연구를 실시하였다. ICP-AES의 분석 결과 청동기는 3원 합금(Cu-Sn-Pb계)의 청동으로 Ag, As, Co, Fe 등의 미량 성분이 검출되었으며 특이 원소(Zn 등)는 검출되지 않았다. P-XRF 분석결과 ICP-AES 분석결과와 비교하였을 때 Cu의 함유량은 10~25% 낮고, Sn 함유량은 10~20% 높게 검출되었다. 이는 탈주석 현상으로 Sn의 함유량이 높은 산화주석($SnO_2$) 화합물이 청동기 표면에 존재하여 영향을 주는 것으로 판단되었다. 그리고 SEM-EDS 분석결과 Pb의 편석 현상을 확인할 수 있었다. 이러한 과학적 분석 방법을 이용하여 청동 소지층과 부식층(표면)의 성분 조성 관계가 서로 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 청동유물은 미세조직 및 성분분석 결과만으로 진위판별에 대한 결과를 적용하기가 어려웠다. 따라서 매장 환경 및 유물의 보존 상태 등에 따라 부식생성물질이 서로 다른 양상을 보이는 것에 착안하여 부식생성물질에 대한 추가적인 연구와 고고미술사적인 비교연구를 통하여 진위여부를 확인할 수 있을 것으로 사료된다.

졸-겔법으로 합성한 La0.2Ca0.8MnO3의 분말과 펠렛의 특성 (Characteristics of La0.2Ca0.8MnO3 Powder and Pellet Prepared by Sol-Gel Process)

  • 정미원;이지윤;김현정
    • 공업화학
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    • 제16권1호
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    • pp.150-152
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    • 2005
  • 아세틸아세톤이 치환된 금속-킬레이트 착물에 polyethylene glycol를 첨가시켜 안정하고 균일한 졸 용액을 얻은 뒤, 페로보스카이트 $La_{0.2}Ca_{0.8}MnO_3$의 분말과 펠렛을 합성하였다. 반응과정에 대한 구조변화를 FT-IR과 XRD 분석기로 추적하였고, 입자 크기와 균일도를 살펴보았다. 그리고 온도의 함수로서의 자기적 특성도 관찰하였다.

이원계 전해도금법에 의한 Sn-3.0Ag-0.5Cu 무연솔더 범핑의 정밀 조성제어 (Precise composition control of Sn-3.0Ag-0.5Cu lead free solder bumping made by two binary electroplating)

  • 이세형;이창우;강남현;김준기;김정한
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2006년도 춘계 학술대회 개요집
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    • pp.218-220
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    • 2006
  • Sn-3.0Ag-0.5Cu solder is widely used as micro-joining materials of flip chip package(FCP) because of the fact that it causes less dissolution and has good thermal fatigue property. However, compared with ternary electroplating in the manufacturing process, binary electroplating is still used in industrial field because of easy to make plating solution and composition control. The objective of this research is to fabricate Sn-3.0Ag-0.5Cu solder bumping having accurate composition. The ternary Sn-3.0Ag-0.5Cu solder bumping could be made on a Cu pad by sequent binary electroplating of Sn-Cu and Sn-Ag. Composition of the solder was estimated by EDS and ICP-OES. The thickness of the bump was measured using SEM and the microstructure of intermetallic-compounds(IMCs) was observed by SEM and EDS. From the results, contents of Ag and CU found to be at $2.7{\pm}0.3wt%\;and\;0.4{\pm}0.1wt%$, respectively.

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Effects of Nb5+ Addition on Microstructure and Dielectric Properties of BaTiO3

  • Kim, Yeon Jung;Hyun, June Won
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제26권5호
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    • pp.143-147
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    • 2017
  • Structural studies on the addition characteristics of Nb ions to $BaTiO_3$ solid solutions were performed by XRD and SEM/EDS technique. The X-ray diffraction peaks of the (111), (200) and (002) planes of Nb-doped $BaTiO_3$ solid solutions with different mole% of Nb were analyzed. We also investigated the relationship between the dielectric and structural properties of Nb-doped $BaTiO_3$. The transition temperatures of $BaTiO_3$ solid solution doped with 0.5mole%Nb and 1.0 mole%Nb were ${\sim}116^{\circ}C$ and ${\sim}87^{\circ}C$, respectively, which were found to be shifted to very low temperature from the transition temperature of pure $BaTiO_3$ (about $125^{\circ}C$). As a result of analysis of 1/K versus T and ln[$(1/K)-(1/K_m)$ versus ($T-T_m$)] of the two compositions used in this experiment, the diffusivity slightly differs from that of pure $BaTiO_3$ at temperatures above Curie temperature. And this characteristic was analyzed by applying the modified Curie-Weiss law.

Nanotube Shape Variation on the Ti-xNb Alloys with Alloying Elements and Applied Potentials

  • Byeon, In-Seop;Choe, Han-Cheol
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.112-112
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    • 2015
  • The purposed of this work was to determine nanotube shape variation on the Ti-xNb alloys with alloying elements and applied potentials. Samples were prepared by arc melting, followed by followed by homogenization for 12 hr at $1000^{\circ}C$ in argon atmosphere. This study was evaluated the phase and microstructure of Ti-xNb alloys using an X-ray diffraction (XRD) and optical microscopy (OM). The morphology of the samples was investigated with a field-emission scanning electron microscope (FE-SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The nanotube on the alloy surface was formed in 1 M $H_3PO_4$ with small additions of NaF 0.8 wt.%. All anodization treatments were carried out using a scanning potentiostat (Model 362, EG&G, USA) at constant voltage 30 V for 120 min, respectively. The morphology of the samples was investigated with a field-emission scanning electron microscope (FE-SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Surface characteristics of nanotbue formed on Ti-xNb alloys was investigated by potentiodynamic test and potentiostatic in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. It was observed that the changed ${\alpha}$ phase to ${\beta}$ phase with Nb content.

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배관 강재 API 5L X65의 중심편석 (Centerline Segregation of Pipe Plate made of API 5L X65 Steel)

  • 최병학;이상우;김우식;김철만
    • 한국가스학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.39-46
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    • 2020
  • 본 논문에서는 파이프라인에서 사용되는 API 5L 철강의 중심선 편석에 대해 다루고자 한다. Mn/S와 Nb 그리고 C는 파이프 두께 방향으로의 중심선에서 편석되는 요소로 알려져 있다. Mn은 일반적으로 긴 점성상을 이루는 S를 동반한다. 중심선의 미세조직은 MnS와 산소를 포함한 Nb/Ti로 구성되어 있는데 이 중심선 지역의 편석효과를 OM, SEM/EDS 및 마이크로비커스 경도기로 분석하였다. Mn, Nb 및 C는 오스테나이트가 페라이트 또는 마르텐사이트로 변태하는 것을 억제시키는 원소이다. 이러한 원소들은 마르텐사이트의 한 종류인 베이나이트 미세조직을 만들 수 있는데 이는 용융 및 열처리에서 얻어지는 중심선과 매트릭스 간의 원소 편석과는 다르다.

Co-Cr 주조합금의 미세구조에 미치는 GPS 열처리 효과 (Effects of GPS heat-treatment on microstructure of as-cast Co-Cr alloy)

  • 류정호;이호준;조현수;팽종민;박종범;이정일
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.263-267
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    • 2017
  • Co-Cr 합금은 체내 인공관절용으로 사용될 때 세포 독성이 없고, 생체조직과 반응을 일으키지 않는 뛰어난 생체적합성과 인장강도, 연신율, 내마모성 등의 기계적 성질과 우수한 내마모 특성을 보유하고 있는 것으로 알려져 있다. 또한 Co-Cr 합금은 Carbon 원소를 첨가하여 고용체 강화와 탄화물에 의한 석출강화로 기계적 성질을 향상시키고 내식성을 크게 향상시키고 있다. 본 연구에서는 정밀주조법으로 제조된 인공관절용 Co-Cr 합금 시편의 GPS(Gas Pressured Sintering) 열처리공정에 따른 결정구조 및 미세조직 등의 재료특성 변화를 고찰하였다. XRD 분석을 통하여 as-cast 시편과 GPS 열처리 공정후 시편의 결정상 변화를 고찰하였으며, 제조된 합금의 입계사이에 metal carbide($Cr_{23}C_6$) 석출물들의 생성이 증가되었음을 OM, FE-SEM, EDS 분석으로 확인하였다.

무전해 도금을 이용한 금속 코팅된 탄소나노섬유의 제조 및 미세조직 (Fabrication and Microstructure of Metal-Coated Carbon Nanofibers using Electroless Plating)

  • 박기연;이상복;김진봉;이진우;이상관;한재흥
    • Composites Research
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    • 제20권5호
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    • pp.43-48
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    • 2007
  • 전자기파의 흡수와 간섭 문제는 상업적, 군사적 용도에서 중요한 문제로 다루어져 왔다. 스텔스 기술은 전자기파 흡수 기술의 가장 전형적인 적용 방법 중에 하나이다. 본 연구는 유전성 및 자성 손실을 함유한 복합성의 필러를 개발하고자 시작되었다. 전도성 나노 소재인 탄소나노섬유 (CNFs)에 자성을 부여하기 위해 두 가지의 니켈-인과 니켈-철을 무전해 도금을 적용하여 각각 코팅하는 실험에 성공하였다. 제작된 복합 소재의 미세 구조를 SEM/TEM을 통해 관찰하였고, 이들의 성분 분석(EDS/ELLS)을 수행하였다. 코팅 층의 평균 두께는 약 $50\;{\sim}\;100\;nm$의 결과를 나타내었으며, 코팅 층의 성분은 Ni-6wt%P와 Ni-70wt%Fe의 결과를 각각 나타내었다.