Cu의 소결온도에 따른 물성 변화 (500,700,900도)

소개

Cu를 소결하는 과정에서 온도를 500, 700, 900도로 각각 달리 하였을 때의
조직변화 및 물성을 알아보는 실험 최종 레포트입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 원리 및 과정
1) 성형
2) 열처리
3) 폴리싱
4) 경도측정
5) 에칭(Etching)
6) OM관측
7) XRD

3. 예상 및 실험 결과
1) 경도
2) OM
3) 밀도

4. 고찰
1) 소결 후 밀도변화, 소결온도와 결정립 사이의 관계
2) 경도
3) OM
4) XRD

5. 결론

6. 실험을 끝내고

7. 참고자료

본문내용

1. 실험 목적
우리 조의 이번 실험의 목적은 Cu를 소결과정에서 고온에서 유지할 때의 온도차에 따른 특성의 변화를 알아보기 위한 실험이다. 우리 3조의 실험변수는 온도로 Cu의 소결온도를 각각 500℃, 700℃, 900℃로 설정하여 실험한다. 나머지 실험 변수는 압력은 300MPa, 소결 시간은 2시간, 분말 크기는 3㎛으로 실험한다.

2. 실험 원리 및 과정
1) 성형
분말의 압축성형이란 충분한 강도를 가진 압분체를 만들기 위해서 요하는 최소의 압력이라 정의된다. 분말을 이용하여 각종 부품을 제조하기 위해서는 먼저 분말에 소정의 형상을 부여하지 않으면 안된다. 이를 위해 분말을 성형용 금형 내에 충전한 다음 press로 가압한다. 금형 내에 충전된 분말이 외부로부터의 가압력을 받게 되면 분말들은 이동하거나 소성 변형되는 등의 과정을 걸쳐 치밀한 고밀도의 압분체가 된다.

<중 략>

이 식에서 N은 총 원자 자릿수, Q _{v}는 원자 빈자리(공공)의 형성에 필요한 에너지, T는 켈빈으로 표시되는 절대온도, k는 기체상수이다. 따라서 공공의 수는 온도가 증가함에 따라 기하급수적으로 증가하게 된다. 공공의 수가 증가함으로써 Cu의 경도가 줄어들게 된다. 경도가 감소한 두 번째 원인은 결정 크기가 커졌기 때문이다. 재료내의 결정립 경계는 움직이는 전위에 대한 다른 형태의 방해물로 작용하여 강도를 증가시키는 역할을 한다. 온도가 증가하면 원자 간의 결합이 강해져 서로 결합하여 결정을 만들려고 하기 때문에 결정립의 크기가 커지게 된다. 결정립의 크기가 커지기 때문에 단위면적당 결정립 경계가 줄어들고 그에 따라서 경도가 줄어들게 된다.

참고자료

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· Condensed Matter Physics/FK3004/Ashcroft & Merimin/2009/p86-93
· 경도 분석 프로그램 HARDNESS-PRO/금강기기/최진영/2010
· 경도계의 종류와 특성/ 제원/http://bustop.egloos.com/1455005
· 측정기 교육 강좌/[중급] 경도기/강희훈/2007/http://khwa.gabiafreemall.com/board4.html?func_name=view&pageno=2&idx=16
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