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(단위조작실험) 고체의 열전도도 실험 결과값 계산 서식 (그래프 자동완성, 수식입력완료)

specimen표준금속계 산" ∆tR = (∆t1.2 + ∆t2.3 + ∆t3.4 + ∆t7.8 + ∆t8.9 + ∆t9.10)/6"물질SUS 304Cu직경40Φ [mm]40Φ [mm]두께"La=2.0[mm]Lb=4.0[mm]"LR=30[mm]열전도도"λR=320[mm]kcal/m·h·deg"LA2LR30LB4람R320측정치 온도구배(t1 … t10)온도차 ∆tm m+1 "그래프로구한 값"계 산 치time온도조절냉각수∆ta∆tb∆tRλ'aλ'bλtest-start정한온도"흐름속도R/h""입구온도℃""출구온도℃"t1t2t3t4t5t6t7t8t9t10tmtest-finisht0Wtintout∆t1.2∆t2.3∆t3.4∆t7.8∆t8.9∆t9.10tm' m+1A0#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!000000B0#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!000000C0#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!000000Dmean"1. 노란 셀에 측정값을 입력한다.2. 입력한 알파벳 시트를 누른다.3. 알파벳 시트에 그래프가 나오는데, 시트를 통해 △ta와 △tb를 구한다. (2가지 방법 중 택1, (2)가 더 정확함.)※ t가 x값이므로 △t=△x 임을 참고.(y 값은 길이임)- (1) 눈금 값을 직접 읽어서 △t 구하기.a. 그래프에 나타난 직선들이 초록색에 닿았을 때의 접점을 생각한다.(가끔 그래프가 초록색 영역에 닿지 않는 경우가 있어, 닿았을 때의 값을 눈대중으로 봐서 생각해야 함.)b. 초록색 영역에 닿은 두 그래프를 기준으로, 두 접점 사이의 가로눈금을 읽는다(눈금 갯수*눈금 값)c. 윗쪽 초록색 영역 가로눈금 = △ta , 아랫쪽 초록색 영역 가로눈금 = △tb- (2) 그래프의 함수를 통해 △t 구하기.a. 그래프에 나타난 직선의 함수를 확인한다 (맨아랫쪽 그래프부터 함수①,②,③이다.)b. 함수별로 오른쪽의 y값을 대입하여 x값을 구한다 (②함수는 접점이 두개임으로 y값 두개임) ※ y값 : ①195, ②199, 234, ③236c. 함수별로 구해진 x값을 오른쪽과 같이 뺀다. ※ ②(199 대입)-① = △tb, ③-②(234 대입) =△ta 이다.4. 구한 △ta와 △tb를 주황색 셀에 입력한다."t1t2t3t4t5t6t7t8t9t**************************306336A0000000000B0000000000C0000000000t1t2t3t4t5t6t7t8t9t**************************306336A0000000000B0000000000C0000000000t1t2t3t4t5t6t7t8t9t**************************306336A0000000000B0000000000C0000000000

업무서식| 2018.07.01| 1페이지| 5,000원| 조회(222)

단위조작실험, 고체의 열전도도, 열전도도 실험, 열전도도 결과, 고체의 열전도도..

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(기능성고분자실험) 회전점도계 점도측정 이론 및 결과

기능성 고분자 실험고분자 점도측정 결과 Report목차Ⅰ. 서론 1- 배경 및 목적Ⅱ. 실험개요 1- 실험기구- 실험재료/준비- 관련이론- 실험방법Ⅲ. 실험결과 7- 결과값 계산- 주요 계산값 비교Ⅳ. 토 의 10Ⅴ. 참고문헌 11Ⅰ서 론1. 배경 및 목적고분자 액체는 매우 묽은 고분자 용액과 같이 유동성이 좋은 계로부터 고분자 용융체와 같이 유동성이 좋지 않은 계에 이르기까지 광범위하다.고분자의 점탄성은 사슬의 길이 또는 사슬간의 결합형태 등에 의해 영향을 받으며, 이에 따라 결정되는 유체거동은 가공기기나 가공방법의 선택, 최적의 가공조건 확립 등 산업공정에 영향을 미치는 매우 중요한 인자이다.[참고1]고분자를 성형 가공할 때에는 당연히 큰 변형이나 고속 유동을 동반한다. 고분자 제품을 취급하는 경우에도 마찬가지라고 할 수 있다. 비선형점탄성의 이해는 고분자 공업의 진보 발전을 위한 하나의 열쇠가 될 것이다.[참고2]일반적으로 점도측정에 많이 사용되는 기기는 모세관 점도계, 낙구점도계, 원추-평판형 회전 점도계 등이 있다. 점도와 탄성을 함께 측정하는 기기도 있는데, 이는 레오미터라 부른다.-모세관 점도계비교적 높은 정밀도로 점도를 측정할 수 있고, 시료의 밀도를 측정하지 않고 직접 점도를 구할 수 있으며, 시료가 비교적 적은 양이라도 무관하다.모세관 점도계 종류는 MI(Melt Index), 펜스케 점도계(Cannon-Fenske), 우베로데(Ubbelohde) 점도계, 오스트발트 점도계(Ostwald) 등이 있다.- 낙구 점도계점도의 절대 측정을 할 수 있고, 비교적 높은 점도 액의 점도 측정에 사용하며, 불투명 액체인 경우는 구의 낙하를 검출하기 위한 특별한 방법을 필요로 한다.- 회전 점도계유체의 점도를 측정하는 점도계의 일종. 간격이 좁은 동심원통 사이에 점성유체를 넣어, 안쪽의 원통을 회전시키면 회전체가 유체의 점성에 의해 토크(torque)가 생기는데, 그 토크를 측정하여 유체의 점도를 측정한다. 동심 이중원통형 점도계, 원뿔=평판 회전점도계 등). 내통 밑바닥의 영향을 작게 하기 위해서는 Ri, Re에 비하여 h를 충분히 크게 하고 또한 틈에 비하여 내통의 밑바닥과 외통의 밑바닥의 간격을 충분히 크게 잡을 필요가 있다.단, 일원통 회전점도계는 공축이중 원통회전점도계의 외통의 반경이 무한대인 경우에 상당한다. 원뿔평판 회전점도계는 평판(원판)과 이것과 작은 각 θ를 이루는 원뿔과의 틈에 시료액체를 넣고 원판 혹은 원뿔을 회전시킨다. 액체의 점도 η는 아래 식으로 구해진다. 여기서 R은 원판의 반지름이다.eta = {3k theta } over {2 pi R ^{3} OMEGA }이 점도계는 전단속도가 장소에 따라 일정한 것이 특징이다.2. 실험재료/준비2.1. 시료- 수분크림, 요거트, 썬크림2.2. 준비사항- 시료별 예상 cp 조사3. 관련이론3.1. 점도와 탄성 [참고4]후크의 법칙에서 정의된 f=kx의 탄성계수는 대상물질의 치수에 의존하는 양이기 때문에 물질함수가 아니다(=겉보기 치수이다). 치수에 의존하지 않는 형태로 나타내려면 기준이 되는 양을 선택하여 그 기준에 대한 비율 형태로 나타내어야 한다. ‘기준면적당 가지는 힘’과 ‘기준 길이당의 변형량’으로 표현하면 겉보기 치수 효과를 없앨 수 있어 이들 간의 계수로 정의된 함수는 물질함수가 된다. 이 때의 계수를 각각 응력(stress)과 변형(strain)이라고 하며 아래와 같이 정의한다. 여기서 응력은 압력의 단위를 가지지만 변형은 무차원양이다.응력 = 힘 / 면적변형 = 변형길이/본래길이이 때, 변형에 따라 발생하는 응력을 탄성률이라 하며 변형속도에 따라 발생하는 응력을 점도라 한다.탄성률 = 응력/변형점도 = 응력/변형속도여기에 세 종류의 변형(신장, 전단, 부피)*을 적용시키면 각각 아래의 식으로 정의된다. 기호 위의 점은 시간 미분을 나타낸 것이다.구 분탄성률점도신장(인장)E=σ/εηE = σ/전단G=σ/γη = σ/부피K=σ/κηV = σ/* 변형의 세 종류신단변형 전단변형 부피변형3.1.1. 뉴턴법칙 [참고4]물질을 변형시킬 때 짧으면 점성체로 보인다. 고분자 물질이 점탄성체인 것은 고분자 물질의 완화시간이 우리 일상의 시간스케일에 가깝기 때문이다.(a) (b) 완전 탄성체 (c) 점탄성체 (d) 완전 점성체3.1.3. 점도에 따른 유체 [참고4]점도는 응력과 변형의 비로 주어지므로 점도가 일정하면 기울기가 일정한 직선이 된다. 전단변형 속도를 변화시켜도 유체의 구조(고분자의 형태나 분산질이 만드는 고차구조 등)가 변화하지 않는 경우 뉴턴유체라 불린다(a).그러나 유체에 따라 b나 c와 같은 곡선이 되는 경우도 있으며 각각 틱소트로피(thixotropy)유체, 다일레이턴시(dilatancy)유체라 불린다. 곡선 b와 같은 거동은 전단속도를 변화시키면 유체의 구조가 변화하여 유동성이 증가할 때에 나타난다.예를 들어 고분자 사슬의 배향, 얽힘의 감소, 유기유동에 의한 솔(sol)화 등의 경우에는 점도의 저하를 동반하므로 틱소트로피성이 나타난다. 그러나 해변의 젖은 모래사장처럼 고체와 액체로 된 농후분산계에 외력을 가하면 입자의 충전양식이 달라지고 딱딱해지는 듯이 보여 곡선 c와 같은 다일레이턴시성이 나타난다. 이들 성질은 고분자의 성형가공은 물론 도료, 식품 등의 공업제품에도 중요하다.3.1.4. 점도의 단위와 표기 [참고5]점도는 절대 점도와 동점도(동적 점성도)로 나타낸다. 절대 점도는 점도의 일반적 정의인 ‘유체의 흐름에서 저항(내부 마찰)의 정도’를 나타내는 크기로 cP(센티 포아즈), P(포아즈)등의 단위로 나타내지만 실생활에서 잘 쓰이지 않는다.동점도(kinematic viscosity)는 절대 점도를 유체의 밀도로 나눈 값이다. 이것은 ‘유체가 얼마나 유동성이 좋은가, 즉 잘 흐를 수 있는 정도’를 나타내는 상대적 지표이다. 따라서 동점도가 작을수록 유체는 잘 흐르게 된다.1) CGS 단위계 : CGS 단위계에서는 점도를 포아즈(Poise, 기호 : P)로 나타낸다. 1 포아즈는 유체 내에 1cm에 대해 1cm/s의 속도구배가 있을 때, 그 속도 구배의 방향으로 수직인 면에 짜놓는다.⑥ 스핀들 중 1번은 사용하지 않고 4번을 사용한다.⑦ 스핀의 홈이 나사방향으로 오게 손으로 잡은 후 조심해서 끼고 나사로 살살 잠근다.⑧ 측정장치를 살살 내린 후 다시 나사로 잠근다.⑨ 온도를 설정한다. (기기 내 냉각기가 없기 때문에 측정 시작 온도는 현재 온도 보다 낮게 하면 실험이 진행되지 않으므로 현재 온도랑 같거나 높게 설정)⑩ setup 보드에 들어가서 수치를 입력한다.- 100의 자리 : 699.9를 입력- 온도 : 십의 자리에서 입력- 속도 : 100의 자리에 900rpm으로 입력한다.⑪ 캘리브레이트 클릭하고 시작과 기록을 한다.⑫ 측정이 끝나면 화면을 촬영하여 캘리브레이션 실시 여부를 기록한다.⑬ 측정장치를 올리고 플레이트와 스핀을 닦는다. (날카롭기 때문에 절대 장난치지 않고 조심해야 하며, 센서가 돌아가지 않게 손으로 잡고 살살 닦는다.)⑭ 미리 설정되어있는 테스트 5번 프로그램을 선택한다.⑮ 기존 설정을 자신의 조에 맞게 바꿔서 실험하고, 저장 이름은 날짜, 강좌, 조, 실험순서로 해서 저장한다.? 시작을 누른 후 1분을 기다린다.? 측정값이 나오면 즉시 사진을 찍어 남긴다.? analysis에서 저장한 파일을 불러와 측정값을 확인한 후 사진 찍고 조건을 달리하여 새로 실험을 한다.? 실험이 다 끝나면 스핀이 떨어지지 않도록 받치고 나사를 살살 풀어 빼낸 후 케이스에 담아 제자리에 놓는다.? 측정장치를 내리고 기계와 컴퓨터를 끈다.캘리브레이션플레이트에 용액 올리기set up결과값 기록그래프 확인 및 기록스핀을 닦고 다음 실험 준비? 측정 유닛을 올리고 내릴 때 충격이 가해지지 않도록 매우 조심한다.? 캘리브레이션 용액의 뚜껑이 없기 때문에 산화 되지 않도록 알루미늄 뚜껑과 랩으로 잘 싸둬야한다.? 우리가 측정하고자 가져온 용액은 주사기가 아닌 스포이드로 한다.? 스핀은 아주 날카롭게 갈려 있으므로 조심하고 절대 떨어뜨리지 않는다.? rpm은 1000을 넘기지 않는다.? 온도가 50도 정도로 올라가면 열팽창에 의해 스핀과 나사가8P흐름행동지수(n, flow behavior index)0.527교정곡선 정확도(confidence of fit)95.2%2.2. 요거트구 분Speed에 따른 측정점도(P)거 동100RPM200RPM300RPM400RPM500RPM600RPM25℃2.41.3491.050.9750.360.275빙햄유체35℃1.50.9751.10.30.330.25빙햄유체45℃1.650.610.8250.690.25빙햄유체- bingham plastic 관계식(tau - tau _{o} =K {du} over {dy} ```,``at``` tau > tau _{0} `) 적용구 분그래프상수값25℃소성점도(K, plastic viscosity)-0.162P항복응력(tau _{0}, yield stress)1056dyne/cm2교정곡선 정확도(confidence of fit)75.9%35℃소성점도(K, plastic viscosity)-0.085P항복응력(tau _{0}, yield stress)717dyne/cm2교정곡선 정확도(confidence of fit)75.7%45℃소성점도(K, plastic viscosity)0.18P항복응력(tau _{0}, yield stress)573dyne/cm2교정곡선 정확도(confidence of fit)58.3%- 지수법칙유체 관계식(tau =K LEFT | {du} over {dy} RIGHT | ^{n-1} {du} over {dy}) 적용구 분그래프상수값25℃흐름점도지수(K, flow consistency index)2226p흐름행동지수(n, flow behavior index)-0.142교정곡선 정확도(confidence of fit)75.3%35℃흐름점도지수(K, flow consistency index)850P흐름행동지수(n, flow behavior index)-0.054교정곡선 정확도(confidence of fit)77%45℃흐름점도지수(K, flow consistency index)95.4P흐름행동지수(n, flow behfit)

공학/기술| 2018.07.01| 18페이지| 2,000원| 조회(720)

점도측정, 결과, 고분자 실험, 기능성 고분자, 회전점도계, CONE AND PL..

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동양미래대학 공업개론 기말범위 요점정리

공업개론□ 시설 사고? 안전시설 설계 시 고려사항- 이전 사고 수준, 사고발생 가능성, 사고의 심각성, 본질적 위험성※ 결과를 알면 원인을 분석하기 쉽지만, 당시 상황에서는 전조현상만을 보고 결과를 예측하기 어렵듯이(결과론), 인간의 예상은 빗나갈 수 있기 때문에 완벽한 사고 방지는 어렵다.ex) 일본 원전 방호벽(선례 등을 고려하여 9M 방호벽을 설치하였으나 이례적인 15M의 쓰나미 발생)- 안전계수(걸릴 수 있는 최대부하/실제부하)- 유지보수 주기, 예상수명※ 유지보수 미흡 시 시설 수명 감소ex) 성수대교 붕괴- 경제적 합리성(안전성·경제성은 반비례)※ 무게가 많이 나가는 차가 안전하지만 무거운 차는 연비가 많이 나간다? 다양한 안전장치(원전을 대표적 예시로 사용)- (전기차단 대비) 중력낙하식 제어봉, 자연유하식 냉각계통 운영(펌프가동중지 대비), 예비발전기, 예비베터리 등 구비- (분산제어) 여러 곳 으로 제어시스템을 분산하여 위험도를 낮춤- (직원관리) 교대근무(직원 피로를 줄여 사고 방지), 엄격한 직원교육(사고 대처능력 양상), 직원우대(대형사고에서의 직원책임감 양상, 애사심 양상), 정규직 사용(생명과 직결된 비상상황 발생 대비)? 사고발생요인- 위조·불량품 사용, 예비계통의 점검 부실, 내구연수가 종료된 시설 사용, 책임회피(관료주의, 보전주의) 매뉴얼에 없는 비상상황 발생*, 예측하지 못함에 따른 사고** 등* 일본은 매뉴얼대로 하는 스타일이 강하여 원전사고 당시 후쿠시마 인근 방송국 차량에 발전기가 있었으나 임기응변을 시도하지 못함(+임기응변이 가능하려면 상부의 책임 하에 이루어지는 지시가 필요, 세월호·숭례문 화재는 상부의 부재로 발생한 참사)** 타이타닉 침몰(배 옆이 전부 찢어질 예상 못함. 구명장비 구비미흡), scott남극탐험대(저장소 연료통의 납땜부분이 극심한 추위에 으스러져 연료가 전부 샘)? 신뢰성과 보전성- (신뢰성) 한 시스템이 주어진 조건 하에서 규정된 기간 동안 정상적 기능을 수행하는 능력· 신뢰성 결정 : 가장 취약한 부품 하나가 전체 시스템의 신뢰를 결정함. 즉, 하청업체로부터 오는 부품을 체계적으로 관리해야 좋은 품질의 상품이 출하됨· 시스템의 신뢰성(R) : 직렬(Rs=Ra·Rb·Rc), 병렬(Rp=1-(1-Ri)(1-Rj)) 직·병렬(R=Rs·Rp)- (보전성) 수리 및 보전의 용이성· 관련용어 : MTBF(mean time between failure, 수리가능물품), MTTF(mean time to failure, 수리불가 물품), 디버깅(상품출하 직전 시험운영하여 제품을 안정화), 고장률*(람다,부품이 많은 기기의 시간에 따른 고장률)* 고장률 곡선(bath tub curve) :? 신뢰성 있는 설계- 안전계수가 큰 설계- 시스템의 단순화- Fool-proof(가끔 바보짓을 해도 괜찮을 정도의 설계)- Fail-safe 설계(고장 나도 대체할 수 있는 설계)ex) 자동차 브레이크 고장 시 사이드브레이크 사용, 사이드 고장 시 가드레일 마찰- 용장설계(여분의 요소를 갖추어 설계)ex) 보잉747의 제트를 날개마다 2개씩 설치□ 원자력 발전소? 장·단점- (장점) 발전에 따른 환경공해가 없으며 발전비용이 경제적이다- (단점) NIMB시설, 방사성폐기물·폐연료봉·수명종료시설 처리비용 발생, 사고 발생 시 막대한 손해 발생찬성반대전기 대안이 없음99.99% 안전값싸고 CO2방출 없는 발전산업경쟁력을 위해 값싼 전기 필요신재생 에너지에 대안이 있음50년간 3번의 대형사고 발생, 사고의 피해는 후세대폐기물 처리비용이 비쌈에너지 과소비는 지속가능하지 않음※ 독일의 경우 원전을 2020년까지 폐쇄하기로 결정, 우리나라의 경우 건설업체(원전마피아) 등에 의해 원전을 지속하는 분위기? 대체에너지- 원전 대체로 신재생 에너지를 연구하고 있으며, 점점 단가가 낮아지는 추세※ grid parity : 신재생E의 단가가 화석E의 단가보다 저렴해지는 시점, 우리나라도 점점 도달하고 있음, 독일 및 일부 유럽국가는 도달함. 각 국에서 태양광 에너지 투자를 많이 하고 있고, 중국이 가장 많이 하고 있음□ 첨단기술? 첨단기술의 유행- 줄기세포, 표적항암제, 탄소나노튜브, 유기박약태양전지 등 여러 분야에서 시대별로 유행하는 첨단기술이 있음※ 기술의 유행 등으로 대학학과의 지원율이 달라지기도 함, 전통기술이 첨단기술보다 나은 경우도 존재(수제철구 등)? 첨단기술의 종류- (섬유) 고어택스(땀배출 섬유), 우주복- (페인트) stealth 비행기(감지되지 않는 도료)- (극한기술) 초경량·초강도(티타늄컵, 스포츠차, 스마트폰), 초고압·저압(로켓부품), 초고속·초가속도(미사일, 제트기)자외선·방사선(차량페인트), 부식성환경(오수펌프), 전자파흡수(스텔스 비행기)? 첨단기술의 발전- 전쟁·무기기술 발전에 의한 일반기술 발전ex) 탐지용 RADDAR기술 발전→ 전자레인지 개발- 미래를 위한 연구(기초학문, 학제간 융합연구, 자유롭고 정기적인 연구)※ 미래를 위한 연구는 당장 불필요해보일 수 있으나, 향후 원천기술이 탄생하고 시장을 독점할 수 있음ex) 안드로이드, 알파고, 자율주행차 등□ 우주기술? 속도- 우주속도· (제1우주속도) 7.9km/sec, 지구 주변을 계속 돌 수 있는 발사속도· (제2우주속도) 11.2km/sec, 지구의 중력을 벗어날 수 있는 발사속도· (제3우주속도) 16.7km/sec, 태양계를 벗어날 수 있는 발사속도※ 음속 0.3km/sec, 음속의 25배로 쏴야 인공위성(제1우주속도)이 될 수 있음- 가속도(a=F/m) : 강한 힘을 내기 위해서는 무거운 무게가 필요함. 즉, 로켓 내부의 무게를 줄이기 어려움으로 외부철판을 최대한 가볍게 해야 함? 엔진종류특징액체연료엔진(로켓용, 비군사용)· 액체산화제 + 액체연료로 구성· 발사 직전 연료 주입(미리 넣어두면 끓어 사라짐, 군사용 비적합)· 연소제어가 쉬움· 1단 로켓으로 사용· 제조기술이 어려움(특수합금 제조기술이 매우 어려움)※ 미국, 러시아(구소련), 중국, 영국, 프랑스는 뛰어난 액체연료엔진 기술을 가지고 있으며, 북한과 우리나라는 지속 발전 중(북한이 우리보다 기술이 앞섬)고체연료엔진(로켓용, 군사용)· 화학계열의 고체성형연료로 구성(별도의 산화제 없음)· 구조가 간단함· 유지보수, 관리가 쉬움· 연소제어 어려움· 2~3단 로켓으로 사용? 우주왕복선(space shuttle)- 로켓기술과 내열타일 기술(세라믹)이 융합(지구로 되돌아올 때 3,000℃의 온도를 견뎌야 하기 때문)- 대기권탄도미사일 기술과 유사? 나로호(KSLV 프로젝트)- 구조· (특징) 액체연료 러시아 제작, 고체연료 자체제작※ 위성을 날리는 기술은 핵을 날리는 기술과 동일하여 타국 기술전파를 꺼려함. 당초 미국에 요청했으나 거절당해 러시아에 거금을 주고 기술을 사옴· (분리단계) 연료연소(3m) → 연료통 분리, 페어링 분리* → 가속* 1~2차 시도에서 본 단계에서 실패함※ 폭발리벳을 사용하여 지상의 신호로 분리시킴· (적용기술) 합금 및 소재기술, 경량화, 구조 최적화 기술, 고체추진제기술, 내열소재기술, 통신기술

학교| 2018.07.01| 5페이지| 1,500원| 조회(175)

동양미래대학, 공업개론, 공업개론 기말

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(기능성고분자실험) 인장응력실험 결과

기능성 고분자 실험인장·응력시험 결과 Report목차Ⅰ. 서론 1- 배경 및 목적Ⅱ. 실험개요 1- 실험기구- 실험재료/준비- 주요이론- 실험방법Ⅲ. 실험결과 7- 인장실험- 굴곡실험- 주요 계산값 비교Ⅳ. 토 의 10Ⅴ. 참고문헌 11Ⅰ서 론1. 배경 및 목적자동차 핸들을 돌리거나 자전거 패달을 밟는 등 일상생활 속에서 다양한 형태의 힘을 고분자 제품에 가하고 있다. 이에 따라 고분자 재료의 가장 기본적인 기계적 특성을 알아내기 위해서는 재료에 응력을 가한 뒤, 이에 따른 변형률을 측정하여 응력-변형 곡선을 구하는 것이 필요하다.인장-굴곡 시험법은 KS M 3006, ASTM D630, D882, ISO 527 그리고 BS 2782 등에 표준 규격 시험법으로 정의되어 있으나, 그 내용은 큰 차이가 없다.특히 금번 실험에서는 규격화된 시료를 사용하지 않고, 일상 속에서 주로 사용되는 재료를 직접 Sampling하고 그 값을 비교·분석함에 있어 개별적 고찰과 심층적 학습을 진행하는 데에 의의가 있다.본 실험은 Hook's 법칙, 응력과 변형력, Stress-Strain Curve, 연성?취성재료 등에 대한 내용을 바탕으로 하고 있으며, 본 보고서에서는 실험 과정과 실험 결과에 대해 다루고자 한다.Ⅱ실험개요1. 실험기구1.1 만능 시험기(Universal Testing Machine) [참고1]고체물질의 힘과 거리를 측정하는 기기로 인장시험과 굴곡시험 측정이 가능하다. 시험편의 부하장치와 하중의 계량 장치로 구성되어 있다. 하중을 가하기 위해서 유압ㆍ나사ㆍ레버 등을 사용하지만 유압식의 것이 많다.2. 실험재료/준비2.1 시료- (종류 및 규격) 고분자 물질 중 만능시험기의 표준시편으로 주로 사용되는 경질 PVC와 일상 속 흔히 접할 수 있는 고분자인 PP를 시료로 각 3가지 조건으로 준비재료규 격(mm)비 고길이(표점길이)(l)너비(w)두께(t)인장전선보호대(경질PVC)80(40)150.980(40)100.980(40)70.9빨대(PP)75(40)100.2빨대 1짐에 의해 발생한다. 응력의 크기가 과도하게 되면 그 물체는 기능을 상실하거나 심지어 파괴될 수 있기 때문에 응력은 구조물을 위시한 우리 주위 모든 물체의 구조 안전성을 판단하기 위해 매우 유용하게 사용되고 있다.????????????3.2. Strain(변형률) [참고2]물체가 힘을 받으면 물체의 공간상의 위치와 기하학적 형상에 변화가 일어난다. 물체 내 한 지점이 다른 지점으로 이동한 량을 변위(displacement)라고 정의하고, 물체의 특정 부위 혹은 전체의 형상 변화를 통상적으로 변형(deformation)이라고 부른다.?변형= {변위} over {표점길이}변형이 발생하면 반드시 변위가 수반되지만 역으로 변위가 발생한다고 해서 반드시 변형이 수반되는 것은 아니다. 이렇게 변형이 수반되지 않는 물체의 위치변화를 특별히 강체운동(rigid body motion)이라고 한다. 따라서 변위는 강체운동과 변형의 조합으로 표현된다. 변형률은 이러한 변형의 크기를 나타내는 량으로서 수직변형률(normal strain)과 전단변형률(shear strain)로 구분된다. 강체운동만 일으키는 물체에는 변형률이 전혀 발생하지 않는다. 수직 변형률은 물체의 단위길이당 늘어난 량으로, 그리고 전단 변형률은 직각을 이루는 두 직선의 변형 후 각도 변화로 정의된다.변형률은 정의 자체가 늘어난 길이를 변형 전 길이로 나눈 값이기 때문에 단위를 지니지 않는 값이다. 참고로 직선과 같은 1차원 물체에서는 전단 변형률이 존재하지 않으며 단지 하나의 수직 변형률만이 정의된다. 응력(stress)과 마찬가지로 변형률도 물체 내 위치에 따라 변하는 값이다.3.3. Stress-Strain Curve시험 결과는 일반적으로 시험에 사용되는 시편의 크기에 관련된다. 시편과 크기가 같은 부품을 가진 구조물을 설계하는 경우는 거의 없기 때문에, 어떤 크기의 부재에도 적용될 수 있는 형태로 시험 결과를 표시해야 한다. 이 목적을 달성하기 위한 간단한 방법은 시험 결과를 응력과 변형률로 변환하는 것이참고4]3.4. 탄성계수 k 계산 [참고1]탄성물질이 응력을 받았을 때 일어나는 변형률의 정도를 나타낸 것이다. 체적 탄성계수(혹은 비압축률, k)는 압력에 저항하는 정도를 나타낸다. 모든 방향으로 동일한 압력이 가해질 때, 응력은 압력의 변화(ΔP)이다. 변형률은 부피변화(ΔV)와 원래 부피(V)의 비율이다. 이러한 응력과 변형률의 비가 체적탄성계수(k)이다. 관계식은k= {응력} over {변형률} = {TRIANGLE P} over {TRIANGLE V/V} 이다. 즉, 응력과 변형률 그래프의 기울기임으로 그래프 탄성구간의 임의의 두 점을 통해 k를 계산할 수 있다.3.5. 굽힘모멘트 [참고1]보(beam)에 하중이 걸리면 보를 휘려고 하는 휨 작용이 일어난다. 어떤 단면에서의 휨 작용의 크기는 그 단면에 관한 한쪽만의 힘이 모멘트로 표현하고, 그 단면의 휨(굽힘) 모멘트라 한다.l : 지점간의 거리σ : 판 중앙에 작용하는 휨 응력Z : 판재의 단면계수b : 판의 너비h : 판의 두께M : 판 중앙에 작용하는 휨 모멘트,M= {Wl} over {4} (kgf BULLETmm ^{})3.6. 단면계수 [참고1]일반적으로 보는 외력이 가해질 때 변형이 일어난다. 이때 변형을 시키는 힘이나 변형률 등을 구하기 위해서 쓰이는 계수로서 보통 단면의 형태에 의해 결정이 된다. 보의 변형력은 인장과 압축에 영향을 받지 않는 중립축에서의 거리에 비례한다. 그렇기 때문에 중립축에서 가장 먼 가장자리 부분이 최댓값을 가진다. 이때의 최댓값은 휨모멘트와 비례한다. 이 비례상수의 역수를 단면계수로 볼 수 있다.Z= {I} over {Y} (mm ^{3})여기서 I : 단면 2차 모멘트*, Y : 중립축으로부터 거리 ({h} over {2} =Y` )* 단면과 어느 축 X가 주어졌을 때 미소 면적 dA와 거기서부터 X축까지의 거리 y의 제곱과의 곱을 구하고, 총합한 것. 단면의 모양에 따라 다른 값을 갖는다. 사각형의 경우I _{사각} `=` {가로 TIMES세로 ^{3}} 다.③ 기계를 시편에 접촉 후 기계의 힘과 길이를 0으로 세팅한다.④ 소프트웨어의 setting에서‘굽힘실험’선택⑤ 시편의 길이와 두께의 측정값을 입력하고 단면적이 맞는지 확인한다.⑥ 표점길이, 실험일자, 기계운전속도, 시험정지속도를 입력한다(기계운전속도 : 20, 시험정지속도 : 20)⑦ 누름점과 만나는 지점이 정 가운데에 위치하고 있는지 확인하고 slow down 한다.⑧ 시험이 끝난 후 파손 혹은 굽힘 입력⑨ 화면에 그래프가 나오면 측정값을 기록하고 그래프를 촬영한다.⑩ 동일 표적의 파단길이를 증가(10mm 이하)시켜 측정하고 그 값을 비교한다.⑪ 여러 종류의 표적을 측정하고 그 값을 비교한다.- 실험과정재료의 고정소프트웨어 setting결과 그래프 기록재료의 파단Ⅲ실험결과1. 인장실험? (재료) 전선보호대(경질PVC), 파일껍질(PP), 빨대(PP)? (측정) 시편의 가로길이(w)에 변화를 주어 단면적을 점차 감소(13.4→9→6.3)시켜 측정? (특이사항) 시편의 표면이 매끄럽게 가공되어 나온 제품의 경우 시편이 미끄러져 결과값이 제대로 측정되지 않음(빨대, 파일껍질, 테이프가 붙은 경질 PVC)파일껍질테이프가 붙은 경질 pvc? (결과값)- 전선보호대구분그래프실측값계산값경질pvc(1)단면적13.4항복점 응력38.8단면계수2.0항복점 변형0.1표점거리40.0임의의 점 응력26.8항복점 하중520.0임의의 점 변위0.0항복점 변위3.4인장강도(굽힘응력)38.8임의의 점 하중360.0굽힘모멘트(항복)해당없음임의의 점 변위1.9굽힘모멘트(임의)해당없음최대하중520.0굽힘모멘트(최대)해당없음최대변위25.1최대변형률0.6--탄성계수318경질pvc(2)단면적9항복점 응력34단면계수1항복점 변형0표점거리40임의의 점 응력27항복점 하중302임의의 점 변위0항복점 변위2인장강도(굽힘응력)34임의의 점 하중240굽힘모멘트(항복)해당없음임의의 점 변위2굽힘모멘트(임의)해당없음최대하중302굽힘모멘트(최대)해당없음최대변위30최대변형률0.7--탄성계수344경질pvc(3)단면장강도(굽힘응력)17.40임의의 점 하중2.0굽힘모멘트(항복)100.00임의의 점 변위2.1굽힘모멘트(임의)20.00최대하중14.0굽힘모멘트(최대)140.00최대변위20.1최대변형률0.50--탄성계수183,073.78경질pvc(3)단면적40항복점 응력5.52단면계수18항복점 변형0.06표점거리40임의의 점 응력2.21항복점 하중10임의의 점 변위0.05항복점 변위2.4인장강도(굽힘응력)8.84임의의 점 하중4굽힘모멘트(항복)100.00임의의 점 변위2.1굽힘모멘트(임의)40.00최대하중16굽힘모멘트(최대)160.00최대변위20최대변형률0.50--탄성계수24,108.48* 경질pvc(1)의 경우 단면적이 너무 얇아 하중이 실리지 않음- 빨대 (PP)구분그래프실측값계산값PP(1)단면적18항복점 응력18.52단면계수5.4항복점 변형0.03표점거리40임의의 점 응력11.11항복점 하중10임의의 점 변위0.03항복점 변위1.35인장강도(굽힘응력)0.61임의의 점 하중6굽힘모멘트(항복)100.00임의의 점 변위1.3굽힘모멘트(임의)60.00최대하중12굽힘모멘트(최대)3.29최대변위20최대변형률0.50--탄성계수325,153.69*PP(2)단면적28항복점 응력21.43단면계수13.06항복점 변형0.29표점거리40임의의 점 응력18.37항복점 하중28임의의 점 변위0.25항복점 변위11.5인장강도(굽힘응력)0.17임의의 점 하중24굽힘모멘트(항복)280.00임의의 점 변위9.8굽힘모멘트(임의)240.00최대하중30굽힘모멘트(최대)2.19최대변위20최대변형률0.50--탄성계수5,249.91PP(3)단면적56항복점 응력7.65단면계수52.3항복점 변형0.11표점거리40임의의 점 응력5.36항복점 하중40임의의 점 변위0.07항복점 변위4.4인장강도(굽힘응력)0.01임의의 점 하중28굽힘모멘트(항복)400.00임의의 점 변위2.7굽힘모멘트(임의)280.00최대하중40굽힘모멘트(최대)0.36최대변위20최대변형률0.50--탄성계수492.18* PP(2)의 경우 항복점이 명백하지 않아.

공학/기술| 2018.07.01| 13페이지| 1,500원| 조회(387)

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메모리 반도체의 제조공정 평가A+최고예요

메모리 반도체의 제조공정□ 반도체란?○ 전기전도도에 따른 물질의 분류 가운데 하나로 도체와 부도체의 중간영역에 속한다. 순수한 상태에서는 부도체와 비슷하지만 불순물의 첨가나 기타 조작에 의해 전기전도도가 늘어나기도 한다. 일반적으로 실온에서 10-3~1010Ω·cm 정도의 비저항을 가지나 그 범위가 엄격하게 정해져 있지 않다.○ 반도체는 다이오드와 트랜지스터 등으로 이루어진 집적회로소자 이외에도 열전자방출소자, 전자식 카메라의전하결합소자(CCD; charge coupled device)등 첨단 전자산업 부문에 넓게 응용되고 있으며 태양전지나 발광소자에도 사용된다. 이처럼 우리 주변의 대부분의 전자제품에 들어있어 생활에 편리를 가져다 주기 때문에 반도체를 ‘마법의 돌’이라 부르기도 한다.□ 메모리 반도체란?○‘메모리 반도체’는 정보를 저장하는 용도로 사용되는 반도체를 말한다. 반면‘비메모리’반도체는 연산, 논리 작업 등과 같은 정보처리를 목적으로 이용된다.○‘메모리 반도체’는 인간의 기억·기록능력을 전자적 수단에 의해 실현하는 장치로, 컴퓨터의 과반수가 기억계로 이루어져 있다. 이처럼 정보를 저장·보관하고 필요한 시점에서 빼낼 수 있는 장치를 통상 메모리라고 부른다.- D램, S램, V램, 롬 등이 메모리에 속하며, CPU, ASIC, MDL 등 메모리 이외의 모든 반도체를 비메모리라고 부른다.○ 메모리 분야는 짧은 기간동안 많은 자본을 집중하여 새로운 버전의 메모리 구현에 성공하면, 이를 대량생산하여 비교적 작은 이윤으로 대량 판매하는 시간 및 자본 집약적인 성격이 강한 산업으로 우리나라가 주력해왔다.□ 메모리 반도체의 제조공정○ 반도체의 제조공정은 매우 복잡하고 종류가 많아 전공정만에도 300단계 이상의 공정이 있는 제품도 있다. 수백단계로 이루어진 단계의 주요 공정만 일부 살펴보면 아래와 같다.① 웨이퍼 제조 : 실리콘(Si)을 고순도로 정제하여 기둥모양의 잉곳(Ingot)을 만든 후, 얇게 잘라서 원판모양으로 만드는 공정② 회로 설계 : 「회로설계 프로그램」을 이용하여 전자회로를 설계하는 공정③ 마스크 제작 : 설계된 전자회로를 전자빔 등의 설비를 이용하여 유리판에 옮기는 공정으로, 여기에서 제작된 마스크는 포토공정에서 웨이퍼에 회로를 형성할 때 사용하게 됨④ 웨이퍼 가공 : 웨이퍼 표면에 여러 종류의 막을 형성하거나 마스크를 사용하여 전자회로를 그려 넣고 특정부분을 선택적으로 깍아내는 작업을 되풀이함으로써 전자회로를 구성해 나가는 일련의 과정으로 FAB(fabrication)이라고도 함. 확산, 포토, 식각, 증착, 이온주입, 연마 등의 세부공정으로 구성- (확산, diffusion) 고온(800~1200℃)의 전기로에서 웨이퍼에 불순물(dopant)* 을 확산시켜 반도체층 일부분의 전도형태를 변화시키는 공정. 산화와 열처리 과정 등이 이루어짐* 불순물 : 반도체의 전도형태를 변화시키기 위하여 사용하는 물질을 말하며 비소, 인, 붕소 이온 등을 의미. 실리콘(Si)과 같이 단일물질로 구성된 웨이퍼에 소량의 다른 물질을 주입하기 때문에 불순물이라고 불림- (포토, photolithography) 반도체 웨이퍼에 감광 성질을 가지고 있는 포토레지스트(PR)*를 도포한 후 마스크 패턴을 올려놓고 UV(자외선) 등의 빛을 쬐어 회로패턴을 형성하는 공정* 포토레지스트 : 반도체의 전도형태를 변화시키기 위하여 사용하는 물질을 말하며 비소, 인, 붕소 이온 등을 의미. 실리콘(Si)과 같이 단일물질로 구성된 웨이퍼에 소량의 다른 물질을 주입하기 때문에 불순물이라고 불림- (식각, etch) 웨이퍼에 형성된 회로패턴을 완성하기 위해 산·알칼리 용액 등을 이용한 습식방법 또는 반응성 가스를 이용한 건식방법으로 불필요한 부분을 선택적으로 제거해주는 공정* 마스크(mask): 회로패턴이 새겨진 유리판- (증착, deposition) 화학적 반응 또는 물리적인 방법으로 전도성 또는 절연성 박막을 형성시키는 공정- (이온주입공정, ion implantation) 반도체에 전도성을 부여하기 위해 비소, 인, 붕소 이온 등의 불순물(dopant)을 주입하는 공정* 전리방사선 : 세포내의 원자나 분자를 이온화시킬 수 있는 방사선으로 X-선, 감마선 등이 해당- (연마, chemical mechanical polishing, CMP) 웨이퍼 가공과정에서 생성된 웨이퍼 표면의 산화막 등을 화학적 또는 물리적 방법으로 연마하여 평탄하게 하는 공정⑤ 칩 조립 : 웨이퍼 가공라인에서 가공된 웨이퍼를 개개의 칩으로 잘라 회로기판에 붙이고 각종 테스트를 거쳐 완제품을 생산하는 일련의 과정

공학/기술| 2018.06.30| 5페이지| 1,000원| 조회(793)

반도체, 공업화학, 반도체 제조공정, 제조공정, 메모리 반도체

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