결정화유리

소개

결정화유리

목차

결정화유리의 정의
결정화유리의 일반적특성
결정화과정
핵형성촉진제
열처리공정
전자주사현미경
전자주사현미경의원리
전자주사현미경의구조
주사현미경의영상의형성
시료제작방법

본문내용

1. 결정화 유리의 정의
적당한 조성의 유리를 재가열함으로써 미세한 결정의 집합체 즉, 자기와 같은 다결정체로 변환시킨 것을 결정화 유리 또는 글라스-세라믹스(Glass -Ceramics)이라고 한다.

2. 결정화 유리의 일반적인 특성
① 유리형태로 성형하기 때문에 복잡한 형상의 것을 얻을 수 있으며, 기공을 함유하지 않는다. 투명한 유리를 결정화시키면 유백 현상이 나타난다.
② 결정의 크기를 제어함으로써 0.02～1㎛정도의 미립 결정 집합체가 얻어질 수 있어 기계적 강도가 크다. 또, 0.1㎛이하의 결정을 약 70%이상 석출시키면 투명한 것도 얻을 수 있다.
③ 유리 조성에 따라 석출 결정의 종류를 결정할 수 있어 열팽창계수를 어느 정도 조절할 수 있다.

3. 결정화 과정
1) 핵형성
핵을 형성시키는 단계로서 전이점 근처에서 열처리하는 과정이다. 또한 핵형성에는 균질 핵형성과 불균질 핵형성의 두 형태로 구별하는데 균질 핵형성은 완전히 균질한 모상에서 발생하는 것으로서 거의 발생하지 않으며, 대부분 핵형성을 일으키는 불균질 핵형성은 융액의 표면 또는 내부에 함유된 이물질과의 계면 등 특정 장소에서 일어나는 과정이다.
2) 결정 성장
유리의 제어된 결정화에는 핵형성 뿐만 아니라 결정성장도 포함된다. 핵형성 과정이 미세한 결정질의 결정화 유리 제조에 매우 중요한 반면 결정성장 과정은 핵형성 과정에서 형성된 미세한 결정을 성장시키는 과정으로 제조된 재료의 형태를 결정하는데 상당히 중요하다.
전자주사현미경(Scanning Electron Microscopy)
1. 주사전자현미경의 원리
전자발생원(electron source)으로부터 전자선을 조사해 미소한 점으로 초점을 맞추고, 검출기로 미소점에서의 변화된 신호량의 대소를 브라운관 점의 명암으로써 영상시키는 방식이다. 전자선이 조사될 때 후방 산란전자(back scattered electron), 2차 전자(secondary electron), X선, 음극 형광 등이 발생된다. 발생한 전자는 검출기에 의해 전류신호로 변환되어 브라운관 위에 신호상으로써 영상화된다. 이 중에서 2차 전자상이 가장 분리능이 높아서 가장 널리 사용된다. 다른 신호에 의한 상은 2차 전자상에 비해 분리능이 떨어지지만 시료를 구성하는 특수한 성질의 정보를 얻을 수 있으므로 이러한 것은 주로 특수목적의 분석에 이용되고 있다.






















주사전자 현미경의 구조
2. 구조
SEM은 광원과 수렴렌즈, 대물렌즈로 구성되며, 시료의 표면에서 반사된 빛을 사용하여 영상을 만드는 전체적인 구성은 광학현미경과 유사하다. 차이점은 가시광선 대신에 가속전자빔을 광원으로 하며 유리렌즈 대신에 자기렌즈를 사용하고, 반사된 빛으로 영상을 형성하는 대신에 가속전자와 고체표면의 반응으로 발생하는 2차 전자를 전자검출기로 검출하여 CRT스크린에 영상화한다. 이때 가속전자빔을 TV스크린에서처럼 시료표면에 주사(scanning)시키고 동시에 검출된 2차 전자 신호도 CRT의 해당하는 위치로 주사하여 영상으로 나타낸다. 또한 SEM에서는 광원, 시료 및 검출기 등이 진공중에 있는 것이 다른 점이다. 전자는 이물질과 충돌하여 쉽게 산란하는 성질이 있어서, 대기중에서는 렌즈로 초점을 맞추거나 검출이 불가능하기 때문이다.

참고자료

· 없음