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SAED (Selected Area Electron Diffraction, 선택 영역 전자 회절) SAED (Selected Area Electron Diffraction)는 투과전자현미경 (TEM, Transmission Electron Microscope) 분석 기법 중 하나입니다. 특정 영역에서의 결정 구조와 격자 정보를 분석하기 위해 선택된 영역에 대해 전자 회절 패턴을 얻는 방법입니다. 미시적 영역(수십 nm 크기)의 결정 구조, 배열, 그리고 상(phase) 정보를 분석할 수 있습니다. SAED의 원리전자 회절(Electron Diffraction): TEM에서는 가속된 전자 빔이 시료를 통과하면서 브래그 법칙(Bragg’s Law)에 따라 회절이 발생합니다. 이 회절된 전자들은 주기적인 원자 배열에 의해 특정 각도로 산란되어 회절 패턴(Diffraction Pattern)을 형성합니다.. 공감수 1 댓글수 1 2024. 12. 27.
PVDF(Polyvinylidene Fluoride)의 특성 PVDF(Polyvinylidene Fluoride)는 플루오르 중합체(Fluoropolymer)로, 뛰어난 화학적 안정성, 기계적 강도, 그리고 열적, 전기적 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 사용되는 고성능 폴리머입니다. PVDF는 일반적으로 비닐리덴 플루오라이드(VDF)의 중합으로 제조 됩니다.주요 특성내화학성: PVDF는 강산, 강알칼리, 유기 용매 등에 대한 저항성이 뛰어나며, 부식 환경에서도 안정적입니다.열적 안정성: 최대 약 150°C의 고온에서도 물리적, 화학적 특성을 유지합니다.기계적 강도: 높은 인장 강도와 내마모성을 지니고 있어, 가혹한 환경에서도 사용이 가능합니다.전기적 특성: 우수한 유전체 특성을 가져, 전기 절연체로 활용됩니다.친환경성: 재활용 가능하며, 화재 시 독성 가스를 .. 공감수 4 댓글수 2 2024. 12. 19.
Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov(JMAK) 식에 대해서 Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov(JMAK) 식은 재료공학에서 상변태(phase transformation)의 거동을 설명하는 데 사용되는 수학적 모델로, 금속, 세라믹, 고분자 등의 재료에서 발생하는 결정화, 재결정화, 석출 등의 시간-온도 의존성을 기술합니다. Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) 식은 1930년대와 1940년대에 처음 발표되었습니다. A.N. Kolmogorov (1937): Kolmogorov는 상변화가 일어나는 시스템에서의 변환 동역학을 설명하는 통계적 틀을 개발했습니다.W.A. Johnson과 R.F. Mehl (1939): Johnson과 Mehl은 금속학 시스템에서의 재결정화와 핵 생성 등을 연구하기 위해 모델을 개선했습니.. 공감수 2 댓글수 1 2024. 12. 13.
전단변태 (Shear Transformation)란? 전단변태는 금속공학에서 결정 구조의 변형 과정 중 하나로, 원자층이 특정 방향으로 미끄러져 새로운 결정 구조로 재배열되는 변태를 의미합니다. 이 과정은 원자의 확산 없이 빠르게 이루어지며, 대표적인 예로 마르텐사이트 변태(Martensitic Transformation)가 있습니다.전단변태의 주요 특징무확산 변태: 전단변태는 원자의 확산이 필요하지 않기 때문에 매우 빠르게 발생합니다. 이는 열역학적으로 낮은 온도에서 변태가 일어나는 데 유리하며, 급속 냉각(quenching) 시에 관찰됩니다.구조적 변화: 전단변태는 원자의 재배열에 의해 기존 결정 구조가 새로운 구조로 변환됩니다. 예를 들어, 철-탄소 합금에서 오스테나이트(γ-Fe, FCC 구조)가 급냉하면 마르텐사이트(BCT 구조)로 변태합니다.변형 .. 공감수 1 댓글수 0 2024. 12. 11.
원자층 증착(ALD, Atomic Layer Deposition)에서 시간 분할(Time-Divided) 및 공간 분할(Spatial-Divided)의 개념 원자층 증착(ALD, Atomic Layer Deposition)에서 시간 분할(Time-Divided) 및 공간 분할(Spatial-Divided) 증착 방식은 ALD 공정의 핵심 개념으로, 반응 매개체를 제어하는 방법에 따라 구분됩니다. 이 두 가지 방식은 각각의 장점과 활용 사례에 따라 선택됩니다.1. 시간 분할(Time-Divided ALD)개념시간 분할 ALD는 전통적인 방식으로, 반응 매개체를 시간적으로 순차적으로 공급하여 원자층을 형성합니다. 반응 매개체(A와 B)는 동일한 반응실에서 차례로 투입되며, 각 단계마다 표면 반응이 진행됩니다. 공정 단계전구체 A 주입: 반응 표면에 화학적으로 흡착.퍼지(Purge): 전구체 A의 잔여물을 제거.전구체 B 주입: A와 반응하여 박막을 형성.퍼지: .. 공감수 1 댓글수 0 2024. 11. 28.
태양광 전지의 분류에 대해서 태양광 발전(Photovoltaic, PV)과 태양열 발전(Solar Thermal Energy)은 모두 태양의 에너지를 이용하지만, 에너지를 변환하는 방식과 사용 목적이 다릅니다. 태양광 발전은 태양의 빛을 직접적으로 전기로 변환하는 기술입니다. 태양광 패널에 사용되는 태양전지(photovoltaic cells)는 빛의 에너지를 전기 에너지로 변환하는 데 사용됩니다. 태양전지는 반도체 물질을 이용하여 빛에 의해 발생하는 전자의 흐름을 전기로 변환합니다. 태양광 전지는 다음과 같이 분류할 수 있습니다.1. 단결정 실리콘 태양광 전지 (Monocrystalline Silicon)특징: 이 전지는 하나의 단결정 실리콘 웨이퍼로 만들어져 있습니다. 단결정 실리콘은 고순도의 실리콘을 사용하여 제조되기 때문에 .. 공감수 2 댓글수 0 2024. 11. 23.
IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)란? IGZO는 인듐(In), 갈륨(Ga), 아연(Zn), 산소(O)의 조합으로 이루어진 산화물 반도체로, 박막 트랜지스터(TFT)에 주로 사용됩니다. 특히 디스플레이와 같은 전자 기기에서 기존의 실리콘 기반 반도체를 대체할 차세대 기술로 주목받고 있습니다. 일본의 동경공업대학의 호소노 히데오 교수에 의해 처음 발표 되었습니다. 호소노 교수는 투명 산화물 반도체 분야를 개척한 인물입니다. 호소노 교수는 2004년에 IGZO의 우수한 전기적 특성과 투명성을 처음 발표하며, 이를 기반으로 차세대 디스플레이와 전자기기에 사용될 새로운 박막 트랜지스터 기술을 제안했습니다. 그는 재료 물리학 및 전자기기 응용 분야에서 투명 산화물 반도체가 실리콘 기반 기술을 대체할 가능성을 강조했습니다.주요 특징 및 장점높은 전자 이.. 공감수 9 댓글수 7 2024. 11. 22.
마레이징 강 (Maraging)이란? 펜싱의 검은 어떤 재료로 만들까요?정답은 마레이징 강(Maraging은 "martensite"와 "aging"의 합성어)입니다. 마레이징 강은 높은 강도와 인성을 가지면서도 연성을 잃지 않는 것으로 알려져 있습니다. 여기서 "aging"이란 시효 열처리를 말하며, 장시간의 열처리 과정을 의미합니다. 이 강철은 매우 낮은 탄소 함량의 초고강도 강철로, 그 강도는 탄소에서 오는 것이 아니라 금속간 화합물의 석출에서 비롯됩니다. 주요 합금 성분은 15~25 중량%의 니켈입니다. 코발트, 몰리브덴, 티타늄과 같은 이차 합금 원소들은 금속간 석출물을 형성하기 위해 첨가됩니다. 1950년대 후반 Bieber가 Inco에서 개발한 초기 연구는 20~25 중량%의 니켈 강철에 소량의 알루미늄, 티타늄, 니오븀을 첨가하.. 공감수 3 댓글수 0 2024. 8. 7.
원자 결함과 Kirkendall 효과 결정성 고체와 원자 결함 고체 상태 물리학이 탄생한 것은 막스 폰 라우에 (Max von Laue) (1879–1960)가 결정에서 X선의 회절을 감지한 때입니다. 라우에의 실험은 일반적으로 고체 물질이 원자의 3차원 주기적으로 배열하고 있다는 것을 입증했습니다. 그의 발견은 1912년에 프리드리히와 니핑과 함께 발표되었으며, 이 결과로 1914년 노벨 물리학상을 받았습니다. 하지만, 라우에의 이상적인 결정 (crystal) 상태는 '죽은' 상태의 결정입니다. 고체 상태의 확산과 많은 다른 특성은 이러한 이상적인 상태에서 벗어나는 것이 필요합니다. 러시아 물리학자 야코프 일리치 프렌켈 (Yakov Il'ich Frenkel) (1894–1952)은 고체 상태 물리학 분야에서 무질서의 개념을 처음 소개한 .. 공감수 4 댓글수 1 2024. 2. 20.
브라운 운동 (Brownian motion) 브라운의 발견 액체에 떠다니는 작은 입자의 불규칙한 운동 현상은 스코틀랜드 과학자 로버트 브라운 (1773-1858)에 의해 발견 되었습니다. 브라운은 목사의 아들이었습니다. 그는 에든버러 대학에서 의학을 공부했지만 학위를 받지 못했습니다. 그는 21세 때에 새롭게 만들어진 스코틀랜드 군단에 복무하기 시작했습니다. 그 시점에서 그는 의학이 아닌 식물학에 진정한 흥미가 있다는 것을 알게 되었고, 그 시점에 이미 식물학자로서 어느 정도의 명성을 쌓은 상태였습니다. 1798년에 그의 군단을 모집하러 런던을 방문했을 때, 그는 왕립 학회 회장이었던 식물학자 Sir Joseph Banks를 만나게 되었고, 해양부에서 자연사 연구원으로 추천 받아 항해를 하게 되었습니다. 브라운은 호주에서 다양한 식물을 폭넓게 수집.. 공감수 3 댓글수 1 2024. 2. 19.
확산 (diffusion) 연구에 대해서 확산은 원자 또는 분자의 브라운 운동에 의해 완전한 혼합 상태로 변하는 과정을 말합니다. 기체에서는 확산이 매우 빠른 속도로 진행되며, 액체에서는 일반적으로 초당 수 mm 정도의 오더의 속도로 일어납니다. 고체에서는 확산이 상대적으로 느리며 확산 속도는 온도가 낮아질수록 감소합니다. 금속의 용융 온도 근처에서의 일반적인 속도는 초당 약 1 마이크로미터 정도이며, 용융 온도의 절반 근처에서는 나노미터 정도로 느려지게 됩니다. 고체의 확산에 대한 과학은 19세기에 시작되었지만 과거의 금속을 다루는 장인들은 이미 확산 현상을 응용하여 철기의 칼이나 더 이전에는 금 도금 구리나 브론즈로 된 물건을 만들기도 했습니다. 확산에 대한 과학은 여러 중요한 기초연구를 통해 확립되었습니다. 가장 중요한 것들은 다음과 같습.. 공감수 3 댓글수 2 2024. 2. 9.
타이타늄 합금에 대해 타이타늄 합금에 대해 알아봅시다. 최근 아이폰15의 바디를 타이타늄으로 만들었다는 것을 크게 홍보하더군요. 타이타늄 합금이 그만큼 가볍고, 튼튼하다는 인식이 있다는 의미인 것 같기도 합니다. 1. 타이타늄 합금의 특징 타이타늄 합금은 주로 타이타늄(Ti)에 다른 금속 원소들을 결합하여 만들어집니다. 경량성: 타이타늄은 아주 가벼운 금속으로, 강철보다 약 45% 가벼운데도 불구하고 매우 강한 강도를 가집니다. 이러한 경량성은 항공 우주 산업 및 자동차 제조와 같은 분야에서 중요한 장점으로 작용합니다. 내식성: 타이타늄 합금은 내식성이 뛰어나다는 특징이 있어, 부식 및 부식에 대한 저항이 우수합니다. 이러한 특성은 해양 및 화학 산업과 같이 부식 환경에서 사용되는 장비에 적합합니다. 고온 안정성: 타이타늄 .. 공감수 3 댓글수 0 2023. 10. 23.
공정 합금 (eutectic alloy)에서의 미세조직 변화 Tin-Lead, 주석과 납의 2원계 상태도에서 미세조직의 변화를 생각해 봅시다. 위의 그림과 같이 합금의 조성이 C1인 경우, 액체 상태 영역 내의 온도에서 느리게 냉각되는 상황을 생각해 봅시다. 예를 들어, 350°C에서 더 아래로 이동하는 수직의 점선에 해당합니다. 합금은 C1 조성을 가진 채로 액체 상태로 남아 있으며, 약 330°C에서 액상선(liquidus line)을 넘어가면 고체 alpha 상이 형성되기 시작합니다. alpha상 + L 상 공존 영역을 통과하면서, 계속해서 냉각하면 더 많은 고체 alpha상이 형성됩니다. 또한, 액체 및 고체 상태의 조성은 각각 액상선과 고상선 경계를 따라 이동하며 달라지게 됩니다. 조성 C2에서의 평형상태의 냉각 시 미세조직이 어떻게 변할지 생각해 보겠습.. 공감수 4 댓글수 1 2023. 10. 15.
2원계 공정 상태도 (eutectic phase diagram) 위의 구리-은 2원계 상태도는 대표적인 공정 반응(eutectic reaction)을 보여줍니다. alpha 상의 용해 한계는 상 영역을 나누는 경계선인 CBA를 따라 형성된다고 생각할 수 있습니다. 이 경계선은 저온에서 온도에 따라 증가하여 B 지점에서 최대값 (8.0 wt%의 Ag, 779°C)에 이르게 됩니다. B에서 C를 연결하는 고체 용해 한계선을 solvus line이라고 합니다. AB는 solidus line이라고 합니다. beta 상의 경우에도 solvus line과 solidus line인 HG와 GF가 존재하며, 구리의 beta 상에서 최대용해량인 지점 G(8.8 wt% Cu)도 779°C에서 발생합니다. 이러한 최대용해량을 나타내는 두 지점 사이를 이어주는 수평선 BEG는 조성축에 평.. 공감수 3 댓글수 1 2023. 10. 14.
Ni-Sn 상태도 / Ni-Sn phase diagram Stable compounds: Ni3Sn4, Ni3Sn2, Ni3Sn Ni은 Cu의 확산억제층으로서 주로 활용됩니다. Cu의 Sn으로의 확산속도는 매우 빠르기 때문에, Cu-Sn 금속간화합물의 성장이 쉽게 일어나고, 확산속도의 불균형으로 인해 Kirkendall effect가 일어날 수 있습니다. 이러한 Kirkendall effect로 인해서 Cu3Sn 금속간화합물과 Cu의 계면 사이 정확히 말하면, Cu3Sn 내부의 계면 부근에서 void가 생기게 되는데, Kirkendall void라고 합니다. 이런 저런 이유로, Cu의 확산을 억제할 필요도 있고, 또한 Cu는 산화가 잘 일어나기 때문에 산화 방지의 목적으로 Ni을 도금하여 접합 계면을 형성하게 되는데, 이때 Ni3Sn4 금속간화합물이 쉽게 생성.. 공감수 2 댓글수 0 2023. 10. 3.
Cu-Sn 상태도 / Cu-Sn phase diagram Sn rich composition에서 공정반응(eutectic reaction)이 존재하며, 반도체 미세접합에서 많이 활용됩니다. 이 때 Cu6Sn5와 Cu3Sn 두 가지 금속간화합물이 생성되고, 디바이스의 사용환경의 낮은 온도에서도 장시간 노출 시 성장하게 됩니다. 이렇게 생성되고, 성장하는 금속간화합물은 기계적으로 취약하고, 전기저항도 높아, 많이 성장하는 경우, 접합부의 기계적, 전기적 특성을 나쁘게 합니다. 실제 이원계 상태도를 확인하게 되면, 총 4가지의 안정한 금속간화합물이 존재하지만, 일반적인 접합조건과 환경시험 조건 하에서는 위에 언급한 두 가지의 금속간 화합물이 생성 가능합니다. 공감수 2 댓글수 0 2023. 10. 3.
Surface mechanical attrition treatment (SMAT) Surface mechanical attrition treatment (SMAT) and conventional shot peening (SP) are both surface treatment processes that can refine the surface of metallic materials. However, they differ in the size of the shot used and the velocity at which it is applied. SMAT uses a larger shot size (1-8 mm) than SP (0.25-1 mm) and applies it at a lower velocity. This results in a more uniform surface finis.. 공감수 1 댓글수 0 2023. 8. 28.
초전도체 (superconductor)의 개념과 응용분야 초전도체 발견의 역사 1908년, 네덜란드의 과학자 헤이커 카메를링 오네스(Heike Kamerlingh Onnes)는 액체 헬륨을 만드는데 성공하여, 이를 이용하여 오네스는 저온에서의 물질의 전자 거동을 측정하기 시작했습니다. 1911년, 오네스는 여러 금속의 저항을 측정하던 중 특정 온도에서 수은의 전기저항이 극도로 낮아지는 현상을 발견했습니다. 이후 수은 외에도 많은 종류의 물질이 초전도성을 가질 수 있음이 밝혀졌습니다. 초전도체 개념 초전도체는 임계 온도 이하의 저온에서 전기 저항이 없어지는 물질입니다. 이러한 저항의 변화가 급격히 발생하게 되는데, 초전도체는 전기 저항이 특정 온도에서 급격히 감소하여 거의 0에 가까운 영점으로 이르며 추가 냉각해도 이러한 저항이 지속됩니다. 이러한 현상이 이름이.. 공감수 7 댓글수 0 2023. 8. 4.
응고 시 미세조직의 변화를 상태도로 이해하자 상평형이 계속 유지되는 천천히 냉각되는 상황 구리-니켈의 2원계 상태도에서 조성이 35 wt% Ni인 합금을 1300°C에서 천천히 냉각하는 경우,주어진 상태도에서와 같이 합금을 냉각하는 것은 수직 점선을 따라 위에서 아래로 상태가 이동하는 것으로 생각할 수 있습니다. 1300°C에서 점 a에서 합금은 35 wt% Ni-65 wt% Cu의 조성을 가지는 완전한 액체상이며, 원 안에 표시된 미세조직을 가지고 있습니다. 냉각이 시작되면, 액체상의 영역까지는 미세조직이나 조성 변화가 없습니다. 점 b, 약 1260°C이 되는 시점에서 첫 번째 고체 α상이 형성되는데, 이는 이 온도에 그려진 tie line에 따라 조성이 결정됩니다 (즉, 46 wt% Ni-54 wt% Cu, α(46 Ni)로 표시). 액상의 .. 공감수 10 댓글수 7 2023. 6. 24.
Lever rule을 이용한 상 분율 계산 - 2원계 상태도 해석 2원계 상태도를 이용하여 평형 상태에서 존재하는 상의 상대적인 양을 계산할 수 있습니다. 단상 영역 (하나의 상만 존재하는 영역) 및 2상 영역에 대해 다르게 고려해야 합니다. 단상 영역의 경우 하나의 상만 존재하기 때문에 합금은 해당 상으로 완전히 구성됩니다. 예를 들어 1100°C에서의 60 wt% Ni - 40 wt% Cu 합금은 α상만 존재하므로 합금은 100%의 α로 구성됩니다. 합금의 조성과 온도의 상태가 2상 영역 내에 있는 경우, 조금 더 복잡해 집니다. Tie line (타이라인)과 합금의 조성을 이용하여 lever rule (지렛대 법칙)으로 계산이 가능합니다. 2상 영역 내에서 해당 온도에 대해서 tie line을 그립니다. 전체 합금의 조성은 tie line 상에 위치합니다. 상의 .. 공감수 7 댓글수 0 2023. 6. 22.
전율 고용 상태도 - 2원계 상태도 기초 2원계 상태도 (binary phase diagram)에서 가장 단순하고 쉽게 이해할 수 있는 유형 중 하나는 구리와 니켈의 2원계상태도와 같은 전율 고용 (binary isomorphous systems) 상태도입니다. 위 상태도에서 세로축은 온도를, 가로축은 합금의 조성을 나타내는데, 이 그림에서는 니켈의 중량 퍼센트(아래) 및 원자 퍼센트(위)로 표시됩니다. 이 상태도에서는 알파(α), 액상(L) 및 두 상의 α + L 영역의 세 가지 다른 상 영역이 존재합니다. 각 영역은 상 경계선에 의해 정의되며, 해당 온도와 조성 범위에서 존재하는 상 또는 상들로 구성됩니다. 액체상은 구리와 니켈로 이루어진 균일한 액체 용액입니다. α상은 Cu와 Ni 원자로 이루어진 치환 고용체이며 FCC (면심정방체) 구조.. 공감수 10 댓글수 8 2023. 6. 20.
용해한도 (solubility limit) - 상태도 기초 합금에서 특정 온도에 대한 용매 내에 용질 원자가 용해될 수 있는 최대 농도를 용해 한도(solubility limit)라고 합니다. 이 용해 한도를 초과하여 용질을 첨가하면 독특한 구성을 가진 다른 고용체(solvent)나 화합물이 생성됩니다. 이러한 개념을 쉽게 이해하기 위해 교과서에서는 설탕-물 (C12H22O11-H2O) 을 예로 들고 있습니다. 설탕을 물에 첨가하면 설탕-물 용액 또는 시럽이 형성됩니다. 설탕을 더 첨가함에 따라 용액은 농도가 높아지며, 용해 한계에 도달하거나 설탕으로 포화됩니다. 이 시점에서 용액은 더 이상 설탕을 용해하지 못하며, 추가된 설탕은 단순히 용기 하단으로 침전합니다. 이제 이 시스템은 설탕-물 시럽 용액과 용해되지 않은 설탕의 고체 결정체의 두 가지 별개의 물질로 .. 공감수 10 댓글수 4 2023. 6. 19.
Auger electron spectroscopy (AES) - 오제 전자 분광법 Auger electron spectroscopy (AES)는 고에너지 전자 빔을 사용하는 표면분석 기술입니다. Auger 효과를 기반으로 하는 전자 분광학의 한 형태입니다. Auger 효과는 원자나 이온에서 방출되는 전자로 인해 또 다른 전자가 방출되는 물리적 현상을 말합니다. 이때 발생하는 두 번째 방출전자를 오제 전자 (Auger electron) 라고 부릅니다. 이 효과는 1925년에 프랑스의 물리학자 Pierre Auger에 의해 발견되었습니다. 프랑스어 발음으로 오제라고 하는 듯 합니다. AES는 샘플 내에 존재하는 원소를 식별하기 위해 방출된 전자의 에너지를 사용합니다. Auger 효과란? Auger 효과는 원자나 분자의 전자가 외부 에너지에 의해 이동하거나 흡수되는 과정에서 발생합니다. 일.. 공감수 15 댓글수 6 2023. 6. 12.
TEM의 원리와 응용 TEM은 Transmission Electron Microscopy의 약자로 전자선을 사용하여 시료를 투과시킨 전자선을 전자렌즈로 확대하여 관찰하는 전자현미경입니다. 전자선을 사용하기 때문에 진공 환경이 필요합니다. TEM의 작동 원리 전자현미경은 전자총에 의해 형성된 일련의 전자들이 인가된 전기장에 의해 시료를 향해 가속되는 것이 기본 원리입니다. 전자다발이 금속으로 형성된 조리개 (aperture)와 자기장을 이용한 렌즈에 의해 초점으로 모아지고 파장이 일정한 전자빔을 형성합니다. 이 전자빔이 다시 자기장을 이용한 대물렌즈에 의해 시료에 초점을 형성합니다. 전자현미경 중에서 투과 방식을 사용하는 경우 TEM이 되고, 물체 표면의 한 점을 초점으로 고정시켜 주사하는 주사 전자 현미경은 SEM (Scan.. 공감수 16 댓글수 8 2023. 6. 10.
결정질과 비정질에 대해서 고체물질은 크게 결정 (crystalline)과 비정질 (Noncrystalline or amorphous)로 나뉩니다. 결정질은 원자나 분자가 규칙적으로 배열되어 일정하고 특이한 내부 구조를 가지는 물질입니다. 대부분의 금속과 광물은 결정질입니다. 반면에 비정질은 원자나 분자의 규칙성이 없는 물질입니다. 결정질은 단결정과 다결정으로 나뉩니다. 단결정은 결정 전체가 일정한 결정축을 따라 규칙적으로 생성된 고체를 뜻합니다. 반면에 다결정은 아주 작은 단결정이 무질서하게 뭉쳐진 결정입니다. 유리나 고무, 비결정성 탄소, 염화비닐 같은 플라스틱 등이 비정질에 해당합니다. 결정질과 비정질의 차이점 결정질은 원자나 분자가 규칙적으로 배열되어 일정하고 특이한 내부 구조를 가지는 물질입니다. 대부분의 금속과 광물은 .. 공감수 15 댓글수 4 2023. 5. 22.
확산형 상변태 (diffusional phase transformation) 확산형 상변태 (diffusional phase transformation) 는 원자가 확산에 의해 이동하여 다른 조성 및 구조를 가진 새로운 상을 형성하는 고체-고체 상변태입니다. 이러한 상변태 과정을 통해 기계적, 물리적 및 화학적 특성에 영향을 미칩니다. 확산 상변태의 속도 (kinetics) 는 구동력, 핵형성 속도, 계면 이동성, 확산 계수 및 응력과의 상호 작용과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다. 온도, 구성, 미세 구조 및 변형에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 확산 상변태는 몇 가지 유형으로 구분할 수 있습니다.석출 (precipitation): 이것은 과포화 고용체에서 용질이 풍부한 상(석출물)이 형성되는 상변태 과정입니다. 석출물과 모상 (matrix)의 경계에서의 정합성 (coher.. 공감수 13 댓글수 8 2023. 5. 9.
EELS (Electron Energy Loss Spectroscopy) EELS (Electron Energy Loss Spectroscopy) 는 물질의 화학적 및 물리적 특성을 나노 사이즈로 분석하는 기술입니다. EELS는 투과전자현미경(TEM)이나 주사투과전자현미경(STEM)에서 얇은 시료를 통과하는 전자의 에너지 손실을 측정할 수 있다. 에너지 손실 스펙트럼을 분석하여 샘플의 성분, 결합, 전자 구조 및 플라즈몬 등을 식별할 수 있습니다. EELS 작동 방식 EELS는 전자가 샘플의 전자와 상호 작용하여 운동 에너지의 일부를 잃을 수 있다는 원리를 기반으로 합니다. 에너지 손실의 양과 확률은 시료 내 전자의 유형과 상태에 따라 다릅니다. 전송된 전자의 에너지 분포를 측정하여 샘플에 대한 정보가 포함된 EEL 스펙트럼을 얻을 수 있습니다. 일반적인 EEL 스펙트럼은 저.. 공감수 10 댓글수 0 2023. 5. 7.
쌍정과 쌍정 변형 / twin boundaries and twin deformation 트윈 경계 (twin boundaries) 트윈 경계는 서로 거울상인 두 개의 결정 영역을 구분하는 경계입니다. 트윈은 쌍정이라고도 합니다. 거울 격자 대칭을 갖는 결정립계의 한 유형입니다. 트윈 경계는 결정립의 결정 구조가 가상 평면을 가로질러 복제되어 거울 방향으로 두 개의 동일한 결정 영역을 생성할 때 발생합니다. 트윈 경계 자체는 이 두 결정립 영역이 만나는 경계를 말합니다. 트윈 경계는 금속, 세라믹 및 광물을 포함하여 다양한 재료에서 발생할 수 있습니다. 트윈 경계는 재료의 속성에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 쌍정 영역의 결정 구조 및 방향에 따라 재료의 기계적, 전기적, 열적 및 자기적 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. 트윈 경계는 또한 전위 및 입계와 같은 결함의 거동에 영향을 미칠 .. 공감수 7 댓글수 0 2023. 5. 6.
오스테나이트 (Austenite) - 펄라이트 (Pearlite) 변태 (transformation) 오스테나이트 (Austenite) - 펄라이트 (Pearlite) 변태 (transformation) 오스테나이트에서 펄라이트로의 변태는 철-탄소 합금에서 발생하는 고체 확산 제어 상변태의 일종으로, 기본적으로 탄소의 확산에 의해 발생한다고 볼 수 있습니다. 오스테나이트는 공석 (eutectoid) 온도 이상에 존재하는 철의 고온 FCC (면심입방정계) 결정 구조입니다. 온도가 공석 온도 이하로 떨어지면 오스테나이트는 페라이트 (Ferrite) 와 시멘타이트 (cementite, Fe3C) 의 혼합물로 변태되며, 이를 펄라이트라고 합니다. 변태 (transformation)은 핵 생성 (nucleation), 성장 (growth) 및 변태의 세 단계로 발생합니다. 핵생성 단계에서 페라이트와 시멘타이트의 .. 공감수 9 댓글수 1 2023. 5. 4.
인장 특성에 대하여 항복 (Yielding)과 항복 강도 (Yield strength) 항복은 재료에 응력이 가해질 때 발생하는 현상입니다. 재료에 응력이 가해지면 원자 또는 분자가 서로 떨어져 나옵니다. 어느 시점에서 응력이 너무 커져 재료의 변형이 시작되는데, 이러한 변형을 항복이라고 합니다. 항복은 재료가 영구 변형을 받기 시작하는 지점을 표시하기 때문에 중요한 개념입니다. 즉, 한번 항복한 재료는 소성변형이나 파단과 같은 일종의 영구적인 변화를 거치지 않고는 원래의 형태로 돌아갈 수 없다. 재료의 항복 강도는 재료가 항복하는 데 필요한 응력의 양입니다. 엔지니어가 사용 중에 받게 될 응력과 하중을 견딜 수 있는 구조 및 구성 요소를 설계하는 데 사용하는 중요한 속성입니다. 재료의 항복 강도는 일반적으로 평방 인치당 .. 공감수 12 댓글수 2 2023. 5. 2.

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