고온, 고압측정

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Set-up
4. Result
5. Discussion
6. Summary
7. Reference

본문내용

1. Abstract
온도와 압력은 물리학에서 중요하게 기술되는 Parameter이다. 물리학 실험에서 고압의 용도는 일반적으로 가루를 뭉치는 경우와 액체를 모세관에 지나 분사할 때, 그리고 가스를 압축 보관할 때 쓰인다. 가루를 고압으로 뭉쳐서 가열하여 고상반응을 시키면 세라믹 재료를 제작할 수 있다. 고온의 경우에는 플라즈마 상태를 만들거나 열분해, 핵분열 등에 이용이 된다. 또한 이번 실험과 같이 녹는점이 높은 금속들을 용융시키는 데 이용이 되기도 한다.

2. Introduction
온도와 압력은 물리학에서 중요하게 기술되는 Parameter이다. 따라서 이것들을 측정하는 것은 매우 중요하다. 온도를 측정하는 방법에는 여러 가지가 있는데 100~200℃ 의 경우에는 수은 온도계나 알코올 온도계 등 열팽창을 이용하여 측정한다. 300~1000℃의 경우에는 유리가 녹는 경우가 있으므로 열팽창으로 측정하는 것보다는 금속의 서로 다른 용융점을 이용한 바이메탈 온도계나 우리 실험에서 사용할 열전대 온도계가 주로 쓰인다. 1000℃ 이상의 경우는 적외선 온도계나 파장을 직접 분석하여 온도를 측정한다.
압력의 경우는 과거에는 정하고자 하는 압력에 의해 발생되는 힘과 액체 기둥의 무게가 평형을 이룰 때의 기둥의 높이를 이용하여 측정하는 액주식 압력계나 얇은 막에 힘을 준 후, 막의 변위를 이용하여 압력을 구하는 탄성식 압력계를 주로 이용하였다. 최근에는 스트레인 게이지 라고 하여 힘을 주어 금속의 길이와 직경을 변화시켜, 전기 저항을 변화시키고 이때 flip 현상으로 밀린 전자들을 신호로 받아 저항을 측정하여 이와 Hook’s law를 통해 압력을 측정한다. 이때 금속은 isotropic 하다고 가정한다.

3. Set-up
● Measurement of high temperature
① Experimental set-up
전기로 및 제어기, 도가니(산화알루미늄), thermocouples, DMM

참고 자료

Poisson's ratio: http://en.wikipedia.org/wiki/Poisson's_ratio
Young's Modulus: http://en.wikipedia.org/wiki/Young%27s_modulus
Gauge factor: http://en.wikipedia.org/wiki/Gauge_factor