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        • KCI등재후보

          그래핀의 합성과 열전도 및 표면 특성 개선 활용

          김용유,장희진,최병상,Kim, Yong-You,Jang, Hee-Jin,Choi, Byung-Sang 한국전자통신학회 2013 한국전자통신학회 논문지 Vol.8 No.4

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          CVD를 이용하여 Cu 시편에 그래핀의 합성을 보이고, Cu 시편의 grain 크기와 방향성에 따른 그래핀의 성장거동을 보이고자 한다. 동일한 온도 및 압력 하에서도 사용하는 분위기 가스의 종류에 따라서 Cu의 확산에 영향을 주게 되고, 그래핀 합성 시 사용되는 $H_2$와 $CH_4$ 가스 분위기 하에서 Cu grain의 성장에도 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 결과적으로 Cu grain의 성장이 그래핀의 합성과 성장에 직접적인 관련이 있음을 보이고자 하였다. 부식 저항성은 상온에서 동전위 분극실험를 통하여 분석하였으며, 부식속도 비교에서 그래핀 코팅된 Cu 시편의 경우가 그래핀의 화학적 안정성에 기인하여 순수 Cu 시편의 경우보다 동일한 부식 환경에서 약 10배 정도 안정적인 것으로 관찰이 되었다. 또한, grain boundary를 포함, 결함이 없는 그래핀의 균일한 성장의 가능성을 보이고, 이의 합성을 통한 공학적인 활용이 그 최종적인 목적이 될 것이다. With the synthesis of graphene on Cu using CVD, it was tried to show the behavior of graphene growth depending on the size and orientation of Cu grain. It was found out that even under the same temperature and pressure the use of different gases influences on the diffusion rate of Cu. As compared to Ar gas, Cu grain growing bigger under $H_2$ and $CH_4$ was resulted in bigger graphene grain. Corrosion resistance was evaluated by potentiodynamic polarization test in room temperature and found out that the graphene on Cu was more stable in order of 10 than pure Cu due to the chemical stability of graphene. The future work of this research will focus on the synthesis of graphene having no defects including grain boundaries, and its engineering use.

        • KCI등재

          수직 연속주조 공정으로 제조된 Al-8Zn-2Mg-2Cu 빌렛의 표면 결함 형성에 미치는 주조 온도와 주조 속도의 영향

          이윤호 ( Yoon-ho Lee ),김용유 ( Yong-You Kim ),이상화 ( Sang-hwa Lee ),김민석 ( Min-seok Kim ),어광준 ( Kwangjun Euh ),이동근 ( Dong-geun Lee ) 한국주조공학회 2021 한국주조공학회지 Vol.41 No.3

          7000계 알루미늄 합금은 다른 Al 합금에 비해 강도가 우수하여 주목을 받고있으며, 7000계 알루미늄 빌렛은 일반적으로 Direct-Chill (DC) 주조 공정을 통해 제조된다. DC 주조 공정으로 제조된 알루미늄 빌렛의 표면 결함은 주로 Exudation과 Meniscus freezing 현상과 관련이 있으며, 이는 합금 성분, 주조 속도 및 주조 온도의 영향을 받는다. 특히, 7000계 알루미늄 합금은 응고 과정에서 응고 온도 범위가 넓어 주조 결함이 발생하기 쉽다. 본 연구에서는 DC 주조 공정에 의해 제조된 Al-8Zn-2Mg-2Cu 합금 빌렛에 대한 표면 결함 변화에 대하여 조사하였다. 빌렛의 표면은 "Wavy" 또는 "Dot" 표면으로 관찰되었다. Wavy 표면은 낮은 주조 속도(200mm/min)와 온도(655℃)에서 Meniscus freezing 현상에 의해 형성되었으며, Concave 영역에서 Meniscus freezing 현상으로 인한 조성작 과냉으로 인해 미세한 수지상 조직이 관찰되었다. 반면에, 주조 온도가 높은 조건(675℃)에서는 Dot 표면이 기공 형성에 의해 형성되었으며, 높은 주조 속도(230mm/min)에서 제조된 Dot 표면을 갖는 빌렛에서는 높은 금속 수두압에 의해 Exudation 층이 형성되었다. Exudation 층의 Dot 영역과 Smooth 영역은 각각 미세한 수지상 형태와 주상정 형태의 조직이 관찰되었으며 이는 Dot 영역에서 가스 기공의 형성에 의한 결과이다. 7000-series aluminum alloys are noted for their superior strength compared with other Al alloys, and their billets are generally fabricated by direct-chill (DC) casting. Surface defects in a DC-cast aluminum billet are mainly related to exudation and the meniscus freezing phenomenon, which are influenced by alloy compositions, casting speed, and casting temperature. 7000-series aluminum alloys have a wide freezing range during solidification, which makes it easy for casting defects to occur. In this study, we investigated surface defect evolution in casting billets of Al-8Zn-2Mg-2Cu alloy fabricated by a DC casting process. The billets showed “wavy” or “dotted” surfaces. The wavy surface was formed by meniscus freezing at a lower casting speed (200 mm/min) and temperature (655 ℃). In the wavy surface, refined dendritic cells were observed in a concave region due to the constitutional supercooling caused by meniscus freezing. Meanwhile, at a higher casting temperature (675 ℃), the dotted surface was formed by pore formation. In the dotted surfaces in the billet formed at a high casting speed (230 mm/min), an exudation layer was formed by the high metallostatic head pressure. The dotted region and the smooth region had a refined dendritic morphology and a columnar morphology at the exudation layer, respectively. This is attributed to the formation of gas pores in the dotted region.

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