[신소재 공학 실험] 분말 크기에 따른 미세구조 그리고 Cu의 특성의 관계 등에 대해 분석

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소개글
[신소재 공학 실험] 분말 크기에 따른 미세구조 그리고 Cu의 특성의 관계 등에 대해 분석에 대한 자료입니다.
목차
1. 서론 및 실험목적
-제 2 장 이론적 배경-
1. 시료소개
1.1 구리의 물리적 성질
1.2 구리의 기계적 성질
1.3 구리의 화학적 성질
2. 분말야금공정
2.1 분말야금법의 종류
2.1.1 압축성형법
2.1.2 고온고압법
2.1.3 분말야금의 장단점
3. 전기전도도 측정
3.1 4-line probe method
4. 경도 측정
4.1 비커스 경도 시험 (Vickers Hardness Test)
4.2 로크웰 경도 시험 (Lokewell Hardness Test)
5. XRD (X-ray diffraction) 상분석
6. 광학현미경 관찰법
-제 3 장 실험방법-
1. Compaction
2. 소결
3. Polishing
4. 경도 측정
5. 미세조직 관찰
6. 전기전도도
7. XRD 분석
-제 4 장 실험결과 분석-
1. 밀도 분석
2. 경도 분석
3. OM 분석
4. 전기전도도 분석
5. XRD 분석
-제 5 장 토론-
마치며...
◆참고문헌◆

본문내용
제 1 장 서론 및 실험목적

1. 서론 및 실험 목적

Powder process를 이해하기 위해 변수, 미세구조 그리고 금속의 특징 등의 관계를 분석한다. 또한 실험 변수와 절차, 과정에 대한 이론을 알고 이를 토대로 측정값을 분석하여 결과를 도출해낸다. 이때, 실험 변수에는 분말크기, 압력의 크기, sintering 시간, sintering 온도 그리고 금속의 종류(한 가지 금속(Cu, Sn) 또는 합금)가 있다. 변수가 매우 다양하고 모든 변수에 대한 실험을 한 조가 모두 할 수 없으므로 조별로 하나의 실험 변수를 맡았다. 우리 4조의 변수는 분말크기이다. 분석에는 각각의 변수에 따른 입자 크기의 변화, 미세조직관찰(Microstructure), XRD(상 분석), 경도 측정 그리고 전기전도도 측정이 있다. 이러한 몇 가지 분석들을 통해 특수하고 다양한 조건에서 금속이 어떤 특징을 나타내는지 알아낸다.
이번 실험에서는 우리 조의 실험 변수인 분말 크기에 따른 미세구조 그리고 Cu의 특성의 관계 등에 대해 분석하고 토의하도록 하겠다. 위에서 언급한 분석의 전반적인 사항과 이론, 그리고 방법을 서술한 뒤, 전체적인 실험 방법을 밝힐 것이다. 그리고 분석값을 토대로 결론을 도출해 낼 것이다.

제 2 장 이론적 배경

1. 시료소개

Cu 는 Al 과 함께 비철 금속재료 중에서 가장 중요한 금속 원소중의 하나이며, 다른 금속에 비해 우수한 특징은 전기, 열의 양도체이며 전연성이 좋아 가공이 쉽고 내식성이 크며 Zn, Sn, Au, Ag, Au 등과 쉽게 합금이 된다는 것이다.
1.1 구리의 물리적 성질

전기 전도도 (% IACS)

101~103
전기 저항(n·Ω·m)

17.1
열전도도(W·m⁻¹·K⁻¹)

391
열용량(J·kg⁻¹·K⁻¹)

385
선팽창계수,20~300℃(10⁻⁶·K⁻¹)

17.7
밀도(g·cm⁻³)

8.94
용융점(℃)

1083
탄성계수(GPa)

12000

annealing상태
냉간가공상태(50~60%)
최대인장강도(MPa)
240
380~415
0.2%항복강도(MPa)
70
345~380
연신율(50mm에서 %)
45~50
1.5~5
표 . 구리의 물리적 성질
구리의 물리적 성질을 표 1 에 나타내었다. 이러한 성질은 격자 결함이나 불순물 원소의 양에 따라 달라진 다. 예를 들면 불순물의 함량이 증가함에 따라 순동의 전기 전도도는 직선적으로 감소한다.
‘금속기계 재료공학,’ 김정근, 학문사, 1994

1.2 구리의 기계적 성질
구리의 기계적 성질은 불선물의 함유량, 열처리 및 가공도에 따라 현저하게 변화된다. 구리의 항복 강도는 낮지만, 가공 경화율은 다른 면심입방체의 금속보다는 높은 편이다.
구리의 연화온도도 가공량 및 순도에 영향을 받는데, 보통 150℃~300℃ 사이에서 연화된다. 고온에서 구리의 강도는 고온이 될수록 감소하지만, 연성은 약 500℃까지는 저하하다가 그 이상의 온도에서는 다시 증가된다.
1.3 구리의 화학적 성질
구리는 상온의 건조한 공기 중에서는 그 표면이 변화하지 않으나, 장기간 대기 중에 방치하면 CO₂,SO₂ 및 수분 등과 반응하여 표면에 녹색의 염기성 탄산동[CuCO₃·Cu(OH)₂]이나 염기성 황산동[CuSO₄·Cu(OH)₂]등이 형성된다. 이 부식 생성물은 어느 정도 부식속도를 감소시키는 보호 피막의 역할을 하며, 외관도 좋아 인위적으로 표면에 형성시킬 때 도 있다. 또한 동은 담수 및 해수에서도 내식성이 우수하므로 배관, 탱크, 열교환기 등에 널리 사용된다.
참고문헌
네이버 백과사전
B.D.Cullity ,"Elements of X-ray diffraction", Addison Wesley, 1978
Ramachandran ,"Fourier methods in crystallography",Willey, 1970
윤존도 외, 주사현미경 분석과 X선 미세분석, 2005
최신재료학, 골드출판사, 김정근, 김상호, 김영철, 2001
고분자 과학과 기술 제 18권 5호, 이후성, 김주현, 2007
재료기초 실습, 기전연구사, 김학윤, 송건, 2002
재료과학과 공학 7판, 시그마 프레스, William D. Callister, Jr, 2007
분말야금학, 원창출판사, 추현식, 박종건, 권해웅, 1993