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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 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.
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.
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.