Fe-Ni Invar 합금에서 나노 결정립 성장이 열팽창계수에 미치는 영향

임태홍,최병학,정효태,Yim, Tai Hong,Choe, Byung Hak,Jeong, Hyo Tae 한국재료학회 2014 한국재료학회지 Vol.24 No.10

The aim of this paper is to consider the effect of annealing on the coefficient of thermal expansion (CTE) of electroplated Invar Fe-Ni alloy. The CTE of the as-electroplated alloy is lower than those of alloys annealed at $400^{\circ}C$ and $800^{\circ}C$. XRD peaks become sharper as the as-electroplated alloy is annealed, which means the grain growth. The average grain sizes of as-electroplated and as-annealed alloys at $400^{\circ}C$ and $800^{\circ}C$ are 10 nm, 70 nm, and $2{\mu}m$, respectively, as determined by TEM and EBSD analyses. The CTE variation for the various grain sizes after annealing may come from the magnetostriction effect, which generates strain due to changes in the magnetization state of the alloys. The thermal expansion coefficient is considered to be affected by nano grain size in electroplated Fe-Ni Invar alloys. As grain size decreases, ferromagnetic forces might change to paramagnetic forces. The effect of lattice vibration damping of nano grain boundaries could lead to the decrease of CTE.

플렉서블 태양전지 적용을 위한 2원합금 포일의 열팽창 특성 연구

임태홍(Yim, Tai-Hong),이흥렬(Lee, Heung-Yeol),구승현(Koo, Seung-Hyun),허영두(Heo, Young-Du) 한국신재생에너지학회 2006 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2006 No.11

벌크형태의 태양전지 기판을 대체할 목적으로 연성기판을 적응한 태양전지 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 주재료는 플라스틱 기판, 금속기판 등이 있다 그러나 기존의 연성기판인 플라스틱의 경우 열과, 내구성, 화학약품에 약하다는 단점이 있으며, 금속기판은 높은 생산원가, 박막화의 어려움 등의 문제를 안고 있다 이러한 문제를 극복하기 위해 전주성형법으로 제조된 철-니켈계 연성기판을 개발하였다. 이 연성기판의 경우 고온의 공정조건에서도 열팽창율이 플라스틱 기판보다 낮으며, 기존의 금속기판 보다 저렴한 생산단가로 쉽게 극박화 할 수 있다는 것이다. 전주성형법을 적용하여 40Ni, 45Ni, 52Ni 연성기관을 제조하였으며, TMA 장비를 사용하여 각 연성기판의 열팽창 계수를 측정한 결과 6.36, 6.78, 10.93{mu}m/m?C로 기존의 연성기판인 플라스틱, 금속에 비해 낮은 열팽창 계수를 가짐으로서 고온 공정 중에 안정성 요구를 충분히 충족시킬 수 있다.

분말야금 공정에 의한 고규소강의 자성특성

임태홍(Tai-Hong Yim),정형식(Hyungsik Chung),강원구(Won-Koo Kang),정영호(Young-Ho Chung) 대한전기학회 1990 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1990 No.7

플렉서블 태양전지 기판재용 금속포일의 열팽창 특성 연구

임태홍(Yim, Tai-Hong),이흥렬(Lee, Heung-Yeol),구승현(Koo, Seung-Hyun) 한국신재생에너지학회 2007 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.06

플렉서블 태양전지용 연성기판재에는 플라스틱재와 금속재가 있다. 기존의 연성기판인 플라스틱의 경우 열과, 내구성, 화학약품에 약하다는 단점이 있으며, 금속기판은 높은 생산원가, 박판화의 어려움 등의 문제를 안고 있다. 상업적으로 응용되거나 연구에 활용되는 플렉서블 기판재의 단점을 보완할 수 있는 가능성을 밝혀보기 위해 전주성형법으로 합금 금속 포일을 제조하여 상용 금속 기판재의 열팽창 거동과 비교해 보았다. 본 연구에서는 플렉서블 태양전지용으로 적용되거나 연구되고 있는 금속 기판 재료인 두께 50 {mu}m인 Ti, Mo, Al 포일을 선택하여 열팽창거동을 조사하였고 이를 전주성형법으로 제조한 두께 10 {mu}m인 Fe-40Ni, Fe-45Ni, Fe-52Ni 합금포일의 열팽창 거동과 비교 분석하였다. 금속 및 합금 포일의 열팽창 거동은 TMA 장비를 사용하여 조사하였다.

Ni-Fe 합금 도금층의 기계적 물성에 영향을 미치는 도금인자

고영권,임태홍,이재호,Ko, Yeong-Kwon,Yim, Tai-Hong,Lee, Jae-Ho 한국마이크로전자및패키징학회 2008 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.15 No.4

전기도금법에 의한 니켈-철 합금 도금층은 전류인가방식, 전류밀도, 첨가제, 도금 욕에서 철과 니켈에 농도비 등과 같은 공정 변수에 따라 그 조성이 민감하게 변화하고 특히 전류인가방식에 따라 도금 층의 조성과 기계적인 특성이 달라지는 경향을 보이고 있다. 본 연구에서는 전류의 인가방식과 전류밀도 변화에 따른 경도, 내마모성, 인성,표면 거칠기 및 잔류응력 등의 기계적인 물성의 변화를 연구하였다. 전류인가방식을 직류에서 펄스전류로 변환시킴에 따라 인장강도가 15% 증가하였으며, 잔류음력이 10% 감소하였고, 내마모성이 30% 향상되었다. The mechanical properties of Ni-Fe alloy were varied with the current type, current density and bath conditions such as concentrations and temperature. The effect of electroplating parameters on the surface hardness, mechanical strength, residual stress and wear properties were investigated. The mechanical properties of electrodeposits with PC plating is superior to those with DC plating. Ni-Fe electrodeposits with PC has approximately 50% lower residual stress than that of DC plating. The tensile strength of PC electroplated specimen was 15% higher than that of DC electroplated specimen. The wear resistance of PC specimen was 30% improved relative to that of DC specimen.

Ni-Fe의 도금 층의 조성과 표면 형상에 영향을 미치는 도금인자들에 관한 연구

고영권,임태홍,이재호,Ko, Yeong-Kwon,Yim, Tai-Hong,Lee, Jae-Ho 한국마이크로전자및패키징학회 2007 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.14 No.3

Ni-Fe 전해도금 시 전류밀도, 펄스주기와 전류인가 방식, 도금욕의 Fe 이온의 농도, 첨가제 등의 인자들이 도금 층의 조성, 표면형상, 표면 경도에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 시편에 가해지는 전류밀도, 전류인가방식과 Fe이온의 농도를 변화시킴으로써 Ni-Fe의 도금 층 내에 Ni-Fe의 조성을 조절하는 것이 가능하였고 또한 첨가제의 양을 변화시킴으로써 표면형상이 변화됨을 확인하였다. PC를 사용한 경우 직류를 사용한 경우보다 높은 $550{\sim}600Hv$의 경도값을 얻을 수 있었다. 사카린을 첨가한 경우 도금층의 잔류응력을 낮추어 균열이 없는 도금층을 얻었다. Ni-Fe의 단면의 조성을 분석함으로써 도금 층의 두께에 따른 조성의 변화를 확인하였다. Nickel iron (Ni-Fe) alloy coating was investigated. The effects of the current density, current type, pulse duration and bath compositions on the morphologies and surface hardness of nickeliron deposits as well as the chemical compositions were investigated. The morphologies, surface hardness and chemical compositions of nickel-iron deposits were varied with current density, current type and bath compositions. The surface hardness was increased up to $550{\sim}600Hv$ when PC plating was employed. Crackless coating was obtained when saccharin was added. The change of composition with thickness was analyzed with EDS and FESEM.

전처리와 분산제가 CNT-permalloy 복합전기도금에 미치는 영향 연구

엄호경,이흥렬,임태홍,이재호,Um, Ho-Kyung,Lee, Heung-Yeol,Yim, Tai-Hong,Lee, Jae-Ho 한국마이크로전자및패키징학회 2010 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.17 No.1

CNT-퍼멀로이 복합도금을 실시하였다. CNT를 더 작게 분쇄하기 위하여 전처리를 하였다. 볼밀링과 같은 물리적인 처리보다 산처리와 같은 화학적인 처리가 CNT 분쇄에 더 효과적이었다. 10 M 질산과 10 M 황산이 사용되었으며 황산이 질산보다 CNT의 입체적인 구조를 줄이는데 있어서 더 효과적이었다. 산처리 과정만을 거친 CNT를 $10{\sim}40\;mA/cm^2$의 전류밀도 하에서 복합전기도금시킨 후 FESEM을 통하여 표면을 관찰하였다. 분산제를 사용하여 CNT 분산을 하였다. 분산제의 종류로는 Sodium Dodecyl Sulfate(SDS)와 Triton-X 100, Poly Acrylic Acid(PAA)를 사용하였다. PAA를 사용하여 도금한 경우 다른 분산제를 사용한 것에 비하여 더 많은 CNT가 공침되었다. PAA 2 g/L를 이용하여 분산시킨 CNT를 $10{\sim}80\;mA/cm^2$의 전류밀도 하에서 도금되었으며 FESEM으로 표면을 관찰하였다. 전류밀도가 $20\;mA/cm^2$인 경우 표면에 균열을 발생시키지 않는 도금층을 얻었다. 도금된 표면의 결정화 정도를 XRD로 관찰하고 표면 경도를 측정하였으며 분극 거동을 통해 내식성을 비교하였다. CNT의 첨가로 인한 경도의 변화는 없었으며 내식성의 향상도 관찰되지 않았다. CNT and permalloy composite plating was investigated. CNTs were pretreated prior to electroplating to disassemble the tangled CNT lumps. The ball milling as a physical pretreatment and the acid treatment as a chemical pretreatment were used. 10M nitric acid and 10 M sulfuric acid were used for the chemical pretreatment. Sulfuric acid was more effective than nitric acid to disassemble CNT lumps. To disperse CNT in the solution, surfactants were used. SDS, Triton X-100 and PAA were used for this purpose. More CNTs were incorporated in permalloy coating when PAA was used as a surfactant. The surface morphologies were observed with FESEM after electroplating CNT and permalloy. The current densities were varied from 10 to $80\;mA/cm^2$ and the concentration of PAA was fixed at 2 g/L. The optimum current density without surface cracks was $20\;mA/cm^2$. The crystallinity of the deposit was analyzed with XRD and the surface hardness was analyzed with Vicker's hardness tester. The corrosion behavior was analyzed with polarization plot. The physical properties of permalloy were not improved with CNT composite plating.

금속 연성기판재의 열팽창 특성이 Si 박막 층에 미치는 영향

이민수(Lee, Min-Su),임태홍(Yim, Tai-Hong) 한국신재생에너지학회 2009 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11

플렉서블 태양전지용 연성기판재에는 플라스틱재와 금속재가 있다. 기존의 연성기판인 플라스틱의 경우 열과, 내구성, 화학약품에 약하다는 단점이 있으며, 금속기판은 높은 생산원가, 박판화의 어려움 등의 문제를 안고 있다. 일반적으로 기판재와 cell을 구성하는 반도체 층의 열팽창 거동 차이에 의한 열 변형이 태양전지의 공정안정성에 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, cell을 구성하는 반도체 층과 열팽창 거동이 유사한 금속기판재의 적용이 필요하다. Si 박막 태양전지의 경우 Si 열팽창 거동과 비슷한 특성을 갖는 기판재의 개발이 필요하다. 전주법을 적용하여 조성이 다른 Ni계 합금의 열팽창 거동을 TMA 장비를 사용하여 측정하였다. 그리고 전산해석 Tool을 활용하여 가상의 Si 박막 태양전지 제조공정을 설정하고 고온 공정온도에서 상온으로 냉각시 발생되는 층간 열변형 연구를 수행하였고 열팽창 거동이 다른 합금 상에 Si층을 증착하여 열 충격에 의한 결함 발생여부를 관찰하였다.

스퍼터링 증착변수에 따른 SKD 61강 기판상 TiN 박막의 증착거동 변화

김상섭(Sang-Sub Kim),임태홍(Tai-Hong Yim),박용범(Yong-Bum Park) 한국진공학회(ASCT) 1998 Applied Science and Convergence Technology Vol.7 No.4

반응성 스퍼터링 방법을 사용해서 SKD 61 강 기판상에 TiN 박막을 제조하였으며, 다양한 증착조건의 변수에 따른 박막의 증착거동 및 제조된 박막의 물성을 평가하였다. 챔버내의 가스압력 및 RF 인가전압이 높을수록 증착속도는 급격하게 증가하였다. 반면에 혼합가스의 질소함량이 높을수록 증착속도는 감소하였으며, 박막의 표면에 hillock이 발생하였다. 대표적인 증착조건으로 제조된 TiN 박막의 경우 (111) 우선배향성을 보였으며, 비교적 순수한 TiN의 화학양론비를 충족하는 박막임을 알 수 있었다. TiN thin films were deposited on SKD 61 steel substrates by reactive sputtering under various deposition conditions, and subsequently their growth characteristics and properties were studied. Deposition rate was proportionally increased with total gas pressure as well as RF input power, while the increase of nitrogen in the reaction gas induced a significant suppression of deposition rate. The resulted films exhibited hillocks on the surface. The TiN film prepared using a typical deposition condition showed a (111) preferred orientation and maintained the stoichiometry of pure TiN.

SDSS (Super Duplex Stainless Steel) 강관의 미세조직 및 부식특성에 미치는 열처리 온도의 영향

이인섭(Insup Lee),천창석(Chang-seok Cheon),임태홍(Tai-Hong Yim),한윤호(Yoon-Ho Han),이면학(Myon-Hag Lee) 한국표면공학회 2015 한국표면공학회지 Vol.48 No.6

The aim of this paper is to determine the proper heat treatment temperature for SDSS tube production without σ-phase precipitation. When Mother steel tube was heat treated at 800℃ temperature, relatively a large amount of σ-phase precipitated and grain refinement of ferrite phase occurred simultaneously. However, in Pilgered and Drawn steel tubes, grain refinement of the ferrite phase did not occur and a small amount of σ-phase precipitated. For all three types of steel tubes, the pitting potential was reduced to 2/5 or less compared with the untreated one and corrosion also occurred in the salt spray test due to the precipitation of σ-phase. When heat treatment temperature was 900℃, grain refinement of the ferrite phase occurred and very little σ-phase precipitated in Pilgered and Drawn steel tubes. But when heat treatment was done at 1,000℃ temperature, all three types of steel tubes had a similar corrosion properties of that of untreated one and also corrosion did not occur in the salt spray test, as σ-phase did not precipitate. Therefore, the optimum heat treatment temperature range is determined to be more than 1000℃ for the SDSS at which corrosion does not occur.