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      • KCI등재

        비금속 재질상의 금속화 (metallizing) 에 관한 연구

        조종수,한상목,최상흘 대한금속재료학회(대한금속학회) 1970 대한금속·재료학회지 Vol.8 No.2

        본 연구는 전기의 부도체인 플라스틱 및 유리와 같은 비금속 재질 표면에 금속을 피복하여 비금속 재질의 여러 성질을 향상시키는 것을 목적으로 하였다. 비금속 재질은 전기도금이 불가능함으로 화학도금 방법을 택하였으며 우선 재료는 PS 수지와 유리표면에 니켈 및 동의 금속화를 시도하였다. 각 재질에 대한 금속화의 최적조건과 온도, pH 및 농도에 의한 영향 등을 고찰하고 피복층 계면조직에 대한 현미경 관찰 등을 주로 하였다.

      • KCI등재

        Trichlorosilane 의 수소환원에 의한 고순도 규소제조에 대한 연구

        이종화,주웅길,고경신 대한금속재료학회(대한금속학회) 1976 대한금속·재료학회지 Vol.14 No.3

        石英管中에서 trichlorosilane의 水素還元에 依한 珪素裂造에 對한 實驗을 行하였다. 原料 trichlcrosilane을 精留한 다음 소량의 水素로 0℃에서 蒸發시켜 遷元用 水素와 混合하여 反應시켰다. 實驗結果에서의 溫度와 몰比 對한 收率과 熱力學的으로 계산된 理論的인 값을 비교하였다 工程上의 最適의 條件은 溫度 1050∼1100℃에서 trichlorosilane에 對한 水素의 몰比가 60∼100일때 收率은 60∼70%이었다. 析出된 珪素는 금속 광택을 띤 多結晶이었다. 이 珪素를 불화수소산으로 etching 한 후 emission spectroscopy 로 分析해 본 純度는 99.999%이었다. Among the several known processes of semiconductorgrade silicon production, the hydrogen reduction of trichlorosilane (TCS) is found to be the most convenient and economical method. In this study of high purity silicon production, the tube flow process is used to redus TCS with hydrogen. The 99.9% pure TCS, manufactured by Ventron, is distilled for the starting material in the reduction. The distilled TCS is vaporized by bubbling with small quantity of hydrogen in a glass tube at 0℃. The resultant yield is especially compared with the theoretical one calculated thermodynamically. The yield of silicon is 60-70% at the optimum condition of 1050-1100℃ reaction temperature and 60-100 mole ratio of hydrogen to TCS. Surface of the deposited silicon, a polycrystalline dense mass of lustrous appearance, is treated with hydrofluoric acid. By the emission spectroscopy the purity of silicon thus produced is determined to be higher than 99.999%.

      • KCI등재

        금속의 진 (眞) 표면적의 결정방법

        문인형 대한금속재료학회(대한금속학회) 1970 대한금속·재료학회지 Vol.8 No.2

        금속의 진표면적은 잘 알려진바와 같이 우리가 기하학적으로 측정할 수 있는 면적의 �p배나 될 수 있다. 적당한 조건하에서, 유리로 된 실험용기 내부에서, 조사하려는 금속표면을 산소에 노출시킨다. 다음 금속표면에 흡착된 산소의 양을 전기화학적인 환원방법으로 정량파악하여 표면의 roughness factor (거침도)를 결정한다. 다만 이때 금속의 전 표면이 산소원자에 의하여 단일흡수층을 이룬다고 가정한다. 이 가정은 adsorption isothern으로 검토되어야 한다. 크기 약 5㎠(기하학적인 측정면적임)의 동표면에서 이 방법을 실험했다. 예상한대로, 고온가열한 시료의 경우 거침도는 작아 1.2를 보였고 거친 emery paper로 간 표면은 거침도 약 3을 나타냈다. 산소가 동표면에서 화학흡착하는 경우 그 activation energy가 16.2±0.95㎉/mole을 측정했고, 또 이 경우 fast adsorption의 비율이 표면처리 상태에 따라 20%∼60%까지 변화함을 보였다.

      • KCI등재

        대학 금속공학 교과 과정의 분석

        조종수,채성기 대한금속재료학회(대한금속학회) 1968 대한금속·재료학회지 Vol.5 No.4

        The new trend of metallurgical education and current curriculum in under-graduate courses was analyzed in comparition with over fifteen domestic and international typical schools. The correlation of metallurgical engineering education and industrial request was referred in addition to the analysis of educational curriculum constituents. Chemical Metallurgy, Physical Metallurgy, and Process Engineering Metallurgy are main constituents of metallurgical curriculum based on Chemistry, Physics, and Engineering. The basic and applied science was currently emphasized rather than process engineering metallurgy, Humanities and Social Science courses were currently increased in numerous schools.

      • KCI등재

        순금속의 강도에 미치는 확장전위의 영향

        박복선 대한금속재료학회(대한금속학회) 1974 대한금속·재료학회지 Vol.12 No.1

        結晶의 强度는 slip plane 위에 slip 方向의 臨界剪斷應力(critical resolved shear stress)에 對한 轉位의 易動度(mobility)에 左右된다. 純金屬에 있어서 轉位의 易動度에 미치는 因子는 여러가지가 있으나 本講에서는 特히 擴張轉位(extended dislocation)의 影響에 對하여 檢討하고저 한다. 純金屬의 shear stress의 實測値는 理想結晶에 對한 理論値보다 數千分之一에 不過하다. 이것은 實在結晶이 많은 格子欠陷(lattice defect)을 가지고 있다는 증거이다. 一般的으로 面心立方結晶(F.C.C)에서는 積層缺陷(stacking fault) energy가 낮은 金屬은 完全轉位가 部分轉位(partial dislocation)로 分解되고 所謂 擴張轉位를 形成한다. 이것은 結果的으로 轉位의 易動度에 많은 影響을 준다. 擴張된 轉位는 純金屬의 結晶强度에 對하여 다음과 같은 影響을 준다는 것이 現在까지의 硏究結果 明白하게 되었다. 1. F.C.C. 結晶의 完全轉位(perfect dislocation)는 두개의 ship plane에 속하므로 擴張된 轉位는 cross slip 하기 힘들다. 2. 轉位가 擴張되면 그대로는 他轉位와 交差가 힘들므로 交差함에 있어 他轉位에 對한 底抗이 크다. 이때 edge 轉位가 screw 의 轉位보다 더 큰 energy를 要한다. 3. 空孔(vacancy)에 依한 轉位의 上昇運動은 一段完全轉位로 收縮하여야 함으로 餘分의 energy가 必要하다. 4. Frank 의 不動轉位(glissile dislocation)는 schockley partial 轉位와 反應하여 prismatic dislocation loop로 轉換하여 glissile dislocation이 되어 固着 (locking 또는 pinning)에서 解除된다. 5. 두개의 slip plane 위를 달리는 擴張轉位는 結合하여 Lower-Cottrell glissile dislocation을 形成하고 이 stair-rod dislocation은 運動하는 轉位의 障害物이되어 轉位를 集積(piled up)시키므로서 Frank-Read source에 對한 back stress의 增大를 招來하여 加工硬化의 重要한 役割을 한다. 6. Stacking fault energy 가 낮은 金屬에 있어서는 低加工 일때는 集積轉位가 形成되고 高加工 일때에는 cell 構造가 되지 않고 均一한 轉位分布가 된다. 이러한 組織은 加工後 燒鈍時에 jog의 上昇運動이 어렵고 따라서 軟化가 힘들다. 7. F.C.C 結晶 에서는 stacking fault energy가 적은것은 twin의 界面 energy 가 작으므로 따라서 燒鈍 twin이 形成되기 쉽다. 8. B.C.C 와 H.C.P 結晶에 있어서도 轉位는 擴張되나 그 役割은 F.C.C 結晶에 比하여 顯著하지 못하다. 9. 擴張轉位는 cross slip 하기 힘들므로 easy glide 段階가 길게되고 over shoot를 誘發한다. 10. 擴張된 두개의 shockley 部分轉位의 Burgers vector는 雙方이 同時에 screw 轉位로 될 수 없음으로 edge 成分에 의한 彈性的 相互作用이 생기므로 Cotrell effect를 招來하기 쉽다. 11. 半轉位間의 stacking fault는 質原子와 化學的 相互作用이 發生하고 따라서 溶質原子에 依하여 轉位가 固着된다.

      • KCI등재

        Fe-Cr-Co 자석합금의 자기특성에 미치는 희유금속의 효과

        송진태 대한금속재료학회(대한금속학회) 1974 대한금속·재료학회지 Vol.12 No.3

        Fe-30%Cr-25%Co 合金에 稀有金屬을 添加하며 이 合金의 磁氣特性에 미치는 稀有金屬의 添加效果를 조사 연구하였다. 1w/o와 2w/o의 Y 및 Sm 金屬을 含有하는 試料合金은 알곤(Ar) 분위기의 아크爐를 사용하여 溶解시켰으며 용융상태에서 급격히 냉각 주조하였다. 그 後 500℃와 700℃사이의 各溫度에서 여러時間동안 燒鈍시켰다. 實驗結果는 Fe-Cr-Co系 合金에 Y와 Sm 金屬을 添加하면 磁氣特性은 보다 우수하여 지고 最大의 에너지積(BH)_(max)은 500℃와 600℃사이의 時效溫度에서 16∼32時間 時效 處理시킴으로써 얻어졌으며 그 값은 2∼3.5MGOe였다. 또 Y와 Sm 特히 Sm 金屬은 Fe-Cr-Co系 磁石合金의 保磁力을 현저히 크게 하였으며 이것은 이 合金의 變調組織에 이들 金屬이 어떤 영향(例를 들어 組織의 微細化)을 주었거나 또는 基地中에 RCo_5, R₂Co_(17)(R: 稀有金屬)와 같은 强磁性相을 析出하게 하는 까닭이라 믿는다. The magnetic properties of Fe-30%Cr-25%Co alloys as a function of the additional rare earth metals were studied. A mumber of ingots for specimen containing 1 w/o to 2 w/o Y and Sm were prepared by arc melting under a protective atmosphere, resulting in a rapid freezing from the molten state. The samples were then annealed for various time at the temperature between 500℃ and 700℃. It was founded that the magnetic properties of Fe-Cr-Co-R(R: rare earth metals) alloys were superior to Fe-Cr-Co alloys, and the maximum energy product 2-3.5 MGOe were obtained by aging treatment with the aging time 16-32 hours and the aging temperature 500℃-600℃. It is concluded that a small amount of Y and Sm, especially Sm metals, remarkably increases the coercive force of Fe-Cr-Co magnet alloys, which may be attributed to the certain modification of their modulated structure or the precipitation of ferromagnetic phase such as RCo_5 and R₂Co_(17) in the matrix, due to rare earth metals.

      • KCI등재

        소결한 산화철-규산계 광입의 직접환원에 관한 연구

        이승원,양훈영,김부천 대한금속재료학회(대한금속학회) 1975 대한금속·재료학회지 Vol.13 No.1

        1. 緖論 豫備還元處理된 Peilets를 熔鑛爐의 裝入原料로 使用함으로써 Coke比를 낮출 수 있고 또한 生産性을 높일 수 있다는 事實은 잘 알려져 있다. 特히 요즈음은 世界的인 資源不足으로 古鐵價格이 急謄하고 있기 때문에 還元鐵을 古鐵代用으로 使用하여 電氣爐에서 直接 製鋼하여 方法이 工業化됨에 따라 이 還元鐵의 重要性은 더욱 增大하게 되었다. 그러므로 外國에서는 많은 硏究가 活潑히 進行되고 있으나 國內에서는 이에 對한 硏究가 그리 活潑하지 않은 듯 하다. 한편 外國에서의 硏究도 거의가 氣體還元劑를 使用하고 있고 古體還元劑를 使用한 例는 드물다. 이에 本 實驗에서는 固體還元劑(Coke)를 使用하였고 또한 鐵鑛石 塊鑛이나 精鑛에 항상 수반되는 SiO₂가 直接還元에 미치는 影響을 알기 爲하여 酸化鐵에 SiO₂를 여러 比率로 混合해서 還元實驗을 하였다. 2. 實驗方法 試驗級 Fe₂O₃에 여러가지 SiO₂量을 添加하여 混合한 후 mounting press로 4,500psi의 壓力을 加해서 15.0 ㎜ø, 14.5∼15.0 ㎜h의 圓柱形 生鑛을 만들었다. 이것을 Siliconit爐에서 試料組成에 따라 1,150℃∼1,200℃로 加熱하여 燒結鑛을 얻은 후 이 燒結鑛을 黑鉛도가니 안에서 coke 紛으로 묻고 여러가지 溫度로 加熱하여 還元하였다. 還元率은 무게감량으로부터 計算하였고 顯微鏡寫眞은 還元試料의 中央部를 橫으로 잘라 硏摩한 後 觀察하였으며 X-ray 分析은 나머지 半을 -200mesh로 紛碎하여 Cu-Target, Ni-filter로 하여 行하였다. 3. 實驗結果 및 考察 3.1 還元率과 時間 時間이 增加함에 따라 還元率은 增加하였으나 그 程度는 試料의 種類 및 溫度에 따라 다소 달라졌다. 大體的으로 還元率은 初期에 急速하게 增加하였으며 나중단계에서는 徐徐히 增加하였다. 나중단계에 還元率 增加가 작아지는 것은 初期에 生成한 金屬鐵이 凝集 成長함으로써 還元 및 生成 gas의 擴散을 妨害한 때문이라고 생각된다. 또한 還元의 初期段階에서 還元速度는 -log(1-R)=kt의 關係式에 따랐다. 3.2 還元率과 溫度 900℃∼1,100℃에서 60分間 還元하였을 때는 溫度增加에 따라 거의 直線的으로 還元率이 增加하였다. 한편 900℃에서는 完全還元이 不可能하였으며 1,150℃에서는 中期以後의 還元率 增加가 아주 완만하여 120分後에는 오히려 1,100℃에서보다 낮은 還元率을 보였는데 이것은 무게 감량으로부터 還元率을 求하였으므로 이 溫度에서 渗炭에 依한 무게증가를 고려하지 않은 것과 또 甚한 還元鐵의 凝集으로 試料內外로의 gas擴散이 妨害된 데 基因한다고 생각된다. 3.3 還元試料의 膨脹 및 收縮 膨脹은 還元初期 卽 還元速度가 클 때에 甚하게 일어났으며 特히 1,000℃에서의 膨脹率은 가장 컸다. 이것은 이 溫度가 海綿狀 金屬鐵이 多量으로 生成하는 溫度이기 때문인 것으로 생각되며 한편 收縮은 1,150℃以上에서 甚하게 일어났다. 3.4 還元率과 SiO₂含量 SiO₂ 含量이 還元率에 미치는 影響은 900℃에서는 별로 없었으며 1,000℃ 以上에서부터 還元初期에 顯著하게 나타났고 大體的으로 SiO₂含量 增加에 따라 還元率은 低下하였다. 이것은 2FeO+SiO₂→2FeO·SiO₂의 反應에 依하여 難還元性인 2FeO·SiO₂(fayalite)가 生成한 것과 SiO₂의 存在가 gas의 擴散을 妨害한 것에 基因한다고 생각된다. 4. 結論 1. 還元初期에 hematite (Fe₂O₃)로 부터 Wu¨stite (FexO)까지는 急速히 還元되며 다음에 點狀의 金屬鐵이 發生한 후 topochemical하게 還元이 進行하여 간다. 2. 還元速度는 約 80%까지 -log(1-R)=kt의 關係式에 따랐으며 活性化 energy 는 各 SiO₂含量 (1.84∼8.71w/o)의 試料에 對하여 23,214-26.121 Cal/mole의 범위에 있었다. 3. 900℃에서는 完全還元이 不可能하였으며 1,100℃ 以上에서는 還元金屬鐵에 渗炭現象이 일어났고 이 現象은 高溫일수록 더욱 顯著하였다. 4. 膨脹은 還元初期 卽 還元速度가 클 때에 顯著하게 일어났으며 特히 1,000℃에서의 膨脹이 가장 컸다. 한편 收縮은 1,150℃ 以上에서 크게 일어났다. 5. 大體的으로 SiO₂含量이 增加할수록 還元率은 多少 底下하였으며 이의 影響은 特히 還元初期에 顯著하였다.

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        방향성 Al-Ni 합금의 응고조직과 시효에 미치는 첨가원소의 영향

        정해룡,조현기,홍준균 대한금속재료학회(대한금속학회) 1978 대한금속·재료학회지 Vol.16 No.2

        1. 緖論 共晶系 合金은 方向性 凝固를 시킴으로서 Composite組織을 얻을 수 있으며, 또한 共晶組成으로 晶出된 金屬間 化合物은 剛性率, 硬度 및 引張强度 등과 같은 기계적 성질이 우수할 뿐만 아니라 化學的으로도 平衡狀態로 되어있기 때문에 高溫에서도 비교적 安定하다. 따라서 最近에는 이것을 利用하여 複合體强化材料와 高溫材料를 製造하는 한 방법으로 이용하고 있어 많은 注目을 끌고 있다. 이러한 方向性 凝固에 대한 연구결과는 많이 보고되어 있으나 미량첨가원소가 方向性 凝固合金의 組織과 기계적 성질 및 强化를 위한 時效擧動에 미치는 영향에 대해서는 아직 거의 보고된 바 없다. 本 硏究에서는 航空機 材料로서 널리 사용되고 있는 Al-Ni 合金의 方向性 凝固組織과 기계적 성질 및 그 時效擧動에 미치는 미량의 Mg, Zn, Cr등 添加元素의 영향을 상세히 분석 검토하였다. 2, 實驗方法 試料合金은 高純度 Al(99.9%), Zn(99.9%), Mg(99.9%) 및 C((99.9%)을 素材로 하여 黑鉛도가니에서 熔解, 黑鉛鑄型에 주입한 후 引張 및 方向性 凝固 試片을 제작하여 試料로 하였다. 제작된 試料를 溫度勾配가 80°(C/㎝)인 方向性 凝固裝置를 利用하여 各種 凝固速度로 方向性凝固를 시켰다. 方向性凝固시킨 各種 試片의 종단면과 횡단면을 절단해서 방향성 응고방향과 수직한 면 및 평행한 면의 組織을 光學金屬顯微鏡 및 走査電子顯微鏡으로 관찰하였으며 鑄造한 그대로의 試片과 方向性凝固를 시킨 試片 그리고 이들을 時效시킨 試片의 인장강도, 연신율 및 단면수축율을 측정하여서 비교 검토하였다. 3 結論 1) Composite 組織은 凝固速度가 0.1∼0.04㎜/min 사이에서 관찰되었으며 添加元素量이 증가할수록 보다 낮은 응고속도에서 composite이 관찰되었다. 2) 金屬間 化合物의 相間隔 X와 相의 형태는 凝固速度 R에 의존하며 이때 X^(-1)과 R^(½)은 직선관계가 성립되었다. 3) 方向性凝固시킨 試片의 인장강도는 Mg을 添加하였을 경우가 가장 증가되었으며 연신율은 Zn을 添加하였을 경우가 가장 증가되었다. 4) 試片의 기계적 성질에 대한 時效의 效果는 Mg을 添加하였을 경우가 가장 컸었다.

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