일반기술
재료 > 기타 금속재료
현재까지 알려진 티타늄(Ti) 합금의 통상적인 표면처리방법에는 나이트라이딩(nitriding), 보라이딩(boriding), 플래팅(plating), 플라즈마 스프레잉(plasma spraying) 등이 있으나, 이러한 방법들은 표면층과 모재 금속간의 계면 결합이 양호하게 형성되지 못하며, 표면층의 두께가 너무 얇게 형성되는 단점이 있으며, 특히 화학기상증착(CVD) 방법의 경우에는 통상 고온에서 제조되기 때문에 모재 금속이 열적 영향을 받아 뒤틀리거나 물성이 약해지는 단점이 있다. 한편, 최근 들어 레이저빔을 이용한 표면처리방법이 연구되어 오고 있으나 이 방법 또한 표면 합금화층의 두께가 수십내지 수백 ㎛ 이내로 매우 얇게 형성되며, 넓은 영역을 투사할 경우에는 다중 충첩(multi-overlapping)이라는 문제가 초래될 수도 있으며, 이때의 열효율이 40%이하로 낮은 단점이 있다.이에 본 기술은 티타늄합금의 표면에 고에너지를 갖는 가속 전자빔을 투사하여 표면 합금화층을 형성함으로써 계면결합을 양호하게 형성함은 물론 열에 의한 모재 금속의 변형 또는 다중중첩 등을 방지하였다.본 기술에 따르면 붕소화티타늄 분말을 용제에 대한 40 내지 60 중량%의 비율로 혼합하여 형성한 표면합금화 재료 및 모재 금속으로 Ti-10V-2Fe-3Al인 티타늄합금을 구비하고, 표면합금화 재료를 티타늄합금에 도포한 후 가압하고, 표면합금화 재료가 도포된 티타늄합금에 전자빔 에너지 1내지 2.5 MeV 및 투사에너지밀도 4 내지 5 KW/㎠인 조건에서 가속 전자빔을 투사하여 계면결합이 양호하게 형성된 표면 합금화층이 형성되기 때문에 열에 의한 모재 금속의 변형 또는 다중중첩 등을 방지할 수 있고 재료가 가열되는 시간이 짧아 재료 표면의 산화를 방지할 수 있으며 대기중에서 연속적인 작업이 가능하여 공정 단순화를 이룰 수 있다.
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- 포항공과대학교
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- 2001-05-21
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일반기술
재료 > 소성가공 기술
일반적으로 상온에서 행하는 냉간단조방법은 변형 저항이 작은 저탄소강과 같은 고가공성 소재가 이용되고 있으나 고속의 변형에 의해서 단열성 전단밴드가 형성되는 문제점을 안고 있다. 이러한, 단열성 전단밴드는 높은 경도로 인해 쉽게 균열의 전파경로로 작용할 수 있기 때문에 기존의 냉간단조방법이 일반적인 저탄소강에 대한 단조방법으로 채택되는 데에는 일정의 한계를 안고 있다.본 기술에서는 저탄소강에 대한 단조공정을 진행할 때 발생될 수 있는 단열성 전단밴드를 사후적으로 치유하기 보다는 본질적인 발생원인을 정확하게 분석/평가하여 상온에서 행하는 냉간단조 공정에서의 단열성 전단밴드의 형성을 억제할 수 있게 하였다.본 기술에 의한 저탄소강에 대한 냉간단조시 단열성 전단밴드 형성 평가방법에 따르면 냉간단조시 저탄소강의 시편에 대한 인장거동분석을 위해서 인장시험을 하되 항복점현상의 발생여부로부터 단열성 전단밴드의 형성 가능성 여부 및 냉각단조시 균열 형성 가능성 여부를 분석하고, 저탄소강 중 균열이 발생된 시편에 대한 전단응력 대 전단변형곡선 및 파괴모드 조사를 위해서 동적 비틀림시험하고, 유균열 저탄소강 시편에 대해 용체화처리하고, 유균열 저탄소강 시편에 대한 냉각조건을 달리하면서 냉각하고, 유균열 저탄소강 시편에 대해 단열성 전단밴드 형성 가능성을 분석하여 냉간단조시 균열발생유무를 예측할 수 있기 때문에 균열발생을 방지할 수 있다.본 기술에 의한 저탄소강에 대한 냉간단조시 단열성 전단밴드 형성 억제방법에 따르면 저탄소강에 대해 870 내지 900℃의 온도 범위에서 1 내지 2시간 동안 용체화처리하고, 용체화 처리된 저탄소강에 대해 강제공냉의 방식으로 6 내지 8℃/초의 냉각속도로 냉간단조하여 항복점 현상이 없어지거나 감소되기 때문에 냉간단조의 성능을 향상시킬 수 있다.
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- 포항공과대학교
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- 2001-05-21
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일반기술
재료 > 박막 제조 기술 (B62, H64)
스퍼터링 증착은 산화물을 증착시킬 때 플라즈마내에는 필연적으로 산소 음이온이 발생하며 또한 박막의 질을 향상시킬 목적으로 쓰이는 산소 가스로 인해 산소 음이온이 발생하는데 이것은 기판에 증착된 박막을 손상시키는 주요 요인으로 작용한다. 이러한 산소 음이온에 의한 박막의 손상을 최소화하기 위하여 진공조의 압력을 크게 하여 산소 음이온을 충돌 산란시키는 방법을 사용하였으나 산소의 분압을 크게하는 경우 진공조의 압력을 크게 하여도 산소 음이온 충돌 횟수를 줄여줄 뿐 충돌을 완전히 배제할 수 없으며 과다한 압력의 증가는 증착 효율을 크게 낮추는 원인이 된다. 또한, 산소 음이온에 의한 박막의 손상을 최소화하기 위한 다른 방법들이 제시되었으나 박막에 대한 산소 음이온의 충돌을 배제할 수는 없었으며 스퍼터링 증착 효율을 아주 저하시키는 문제점이 있었다.본 기술에서는 기판상에 스퍼터링 증착에 의한 박막을 형성하여 산소 음이온이 기판에 증착되는 박막 내로 입사하는 것을 최소화하고 기판에 증착하는 박막의 에피택시 정도를 증가되게 하였다.본 기술에 따르면 플라즈마를 발생시키며 내부에 산화물 타킷을 구비한 진공조 내에 기판을 배치한 후에 기판의 상부에 그리드를 설치하여 기판을 타깃으로부터 가리고, 그리드에 (+)바이어스를 가하면서 진공조 내에서 산소 플라즈마를 포함하는 플라즈마를 발생되게 하여 기판상에 산화물을 스퍼터링 증착하여 박막을 형성되게 하되 산화물 타깃은 산화아연(ZnO)으로 하고 기판은 증착동안 200 내지 450℃의 온도를 유지하며 그리드에 가하는 바이어스는 20V 내지 150V가 되도록 하여 산소 음이온이 기판상의 박막 내로 입사하는 것을 최소로 할 수 있기 때문에 스퍼터링에 의해 기판상에 증착되는 박막의 C-축 배향성을 크게 할 수 있고 박막의 에피택시 정도가 크게 할 수 있으며 산소 음이온에 의한 표면 거칠기의 증가를 감소시킬 수 있다.
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- 포항공과대학교
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- 2001-05-21
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일반기술
재료 > 부방식·표면처리 기술
일반적으로 탄소지그, 탄소 보트, 탄소 서셉트 등의 가열용 탄소재료는 주로 코팅없이 그대로 사용되어 왔으나 코팅없이 사용되는 가열용 탄소재료는 수용 또는 지지되는 가열 대상물질을 열처리하기 위한 가열동안에 탄소가 산화 또는 증발하여 가열 대상물질을 오염시키게 되고 시간이 경과함에 따라 내구성이 취약해진다.이에 본 기술은 탄소지그, 탄소보트 또는 탄소서셉터로 사용되는 가열용 탄소재료를 얻어내고, 이 가열용 탄소재료를 파티클과 함께 가열반응시키되 탄소 소오스 가스를 유입시켜 가열용 탄소재료의 표면에 열분해 탄소를 증착되게 하여 등방성의 열분해 탄소 박막을 형성함으로써 가열대상 물질의 탄소오염을 크게 감소시키고 탄소재료의 내구성을 향상시켰다.본 기술에 따르면 가열용 탄소재료를 모래 파티클과 함께 반응관 내에 텀블링 베드 단위부피당 0.1 내지 1.0 g/㎠의 양으로 넣고, 반응관을 탄소 소오스 가스의 열분해 반응온도인 1050 내지 1200℃까지 가열한 후 반응관을 5 내지 100 RPM의 속도로 회전하면서 반응관 내에 탄소 소오스 가스를 아르곤 운반가스와 함께 유입시키고, 가열용 탄소재료의 표면에 열분해 탄소를 증착하여 우수한 기계적 및 열적성질을 갖는 등방성 열분해 탄소박막이 형성되기 때문에 가열용 탄소재료에 수트가 없고 치밀한 표면 및 단면조직을 가질 수 있다.
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- 포항공과대학교
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- 2001-05-21
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
티타늄-알루미나이드 금속간 화합물은 고강도, 높은 열적 안정성, 내산화성 및 낮은 비중의 특징을 가지고 있어서 두께 1mm 이하의 판재로 만드는 경우 항공기 날개, 동체표면, 구조 부품 등의 재료에 폭넓게 적용 가능한데, 판재로 가공하기가 매우 어려운 문제점이 있고 판재로 가공한다 하더라도 그 규격이 매우 제한적인 문제점이 있으며 기공이 많아서 조직이 치밀하지 못함은 물론 연속적인 제조가 불가능하여 양산성이 불량하였다.이에 본 기술은 자가촉진반응과 열간압연을 이용하여 조직을 치밀화한 티타늄-알루미나이드 판재를 제조한 후, 열처리를 통한 TiAl3/TiA의 금속간 화합물 다층 판재를 제조하여 규격에 제한없이 연속적으로 제조 가능하며 내부에 균열이 거의 없게 하였다.본 기술에 따르면 티타늄 판재와 알루미늄 판재를 교대로 적층한 후에 400 내지 600℃에서 예비 열간압연한 후에 예비 열간압연한 결과물을 캔닝하고, 캔닝한 결과물을 자가촉진반응 온도 이상의 700 내지 1200℃에서 2회 이상 반복하여 열간압연한 후에 열간압연한 결과물을 800 내지 1200℃에서 열처리하여 다층의 티타늄-알루미나이드 금속간 화합물 판재가 제조되기 때문에 내부에 균열이 거의 없는 치밀화된 조직상태를 갖는 다층 판재를 얻을 수 있고 규격에 제한없이 연속적으로 제조할 수 있어 적용범위를 넓게 할 수 있으며 대량생산을 가능하게 할 수 있다.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2001-05-21
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일반기술
재료 > 비철재료
통상적인 과공정 알루미늄 실리콘 합금 제조는 실리콘을 12중량% 이상로 함유하고 있으며, 이러한 합금은 부식성, 내마모성 및 주조성이 우수하여 자동차 부품 등에 널리 이용되며, 실리콘 함량이 증가할수록 내부식성 및 내마모성이 향상된다. 하지만, 합금내의 실리콘 함량이 증가하면 초정(pro-eutectic)의 실리콘 입자들이 미세조직내에 형성되어 가공성과 파괴인성이 저하되는 문제점으로 인하여 알루미늄 실리콘 합금의 응용이 제한되어진다. 또한, 용융 금속의 응고 과정에서 교반하는 방법 중의 전자기 교반 방법은 먼저 용융 금속의 외부에 강한 자기장을 걸어 주어 용융 금속의 내부에 유도 전류를 발생시키고, 이렇게 생성된 유도 전류에 의하여 발생되는 전기력과 외부의 강한 자기장간의 상호작용에 의하여 용융 금속을 회전시켜 용융 금속내의 초정 실리콘 입자들을 충돌시켜 미세한 초정 실리콘 입자를 얻는 방법으로, 미세화된 초정의 실리콘 입자를 얻을 수 있고 기계적 교반 방법에 비하여 장치가 간단하며 연속적인 제조가 가능하다는 장점을 가지고 있지만 초정 실리콘 입자의 분포가 균일하지 못한 단점이 있다.본 기술에서는 실리콘 12 내지 25 중량%, 철 3.0 내지 7.0 중량%, 불순물 0.097 중량% 이하 및 나머지양의 알루미늄을 포함하는 조성물을 전자기 교반 주조방법에 따라 알루미늄 실리콘 합금을 제조하여, 초정 실리콘 입자들을 미세화되게 하고 그 입자들의 분포특성을 개선되게 하였다.본 기술에 따르면 실리콘 12 내지 25 중량%, 철 3.0 내지 7.0 중량%, 불순물 0.097 중량% 이하 및 나머지양의 알루미늄을 포함하는 조성물을 용해하여 용융금속을 만들되 이 용융금속을 주조 몰드에 넣은 후에 자기장을 인가하고, 주조 몰드안의 용융금속을 교반한 후 응고시키고, 이 응고물을 냉각하여 초정 실리콘 결정과 δ상을 함유한 알루미늄 실리콘 합금이 제조되기 때문에 합금 내의 초정 실리콘 입자들이 미세화되면서 합금 조직 내에 균일하게 분포되고 연속적으로 제조할 수 있어 대량생산을 가능하다.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2001-05-21
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일반기술
재료 > 박막 제조 기술 (B62, H64)
일반적으로 다이아몬드막에 인가되는 응력 중 고유응력은 막 합성 후 기판으로부터 박리여부과 관계없이 모든 막에 존재하는 것으로, 다이아몬드막 합성의 경우 일반적으로 인장응력으로 알려졌는데, 모재보다 높은 경도를 갖는 막을 합성하는 공정에서 막에 인가된 인장응력은 합성 중에 막을 균열시킬 수 있으며 이 균열을 성장균열이라 한다. 또한 직경 수 인치 이상의 대면적에서 두께 수 백 ㎛이상의 후막 합성시 두께 방향으로 불균일한 응력이 형성되는 경우 막을 휘게 한다. 다이아몬드 후막합성에서 막의 휨 및 성장균열은 다이아몬드 막을 적외선 창, 마이크로웨이브 창, 다중 칩 모듈 기판재료로 응용되는 것을 불가능하게 만들며 기타 공구 등의 응용에서도 회수율을 크게 떨어뜨린다. 따라서 지금까지 이러한 문제점을 해결하기 위한 많은 연구가 되어왔고 그 결과 여러 가지 해결방법이 제시되어 왔으나 막 합성의 효율성을 떨어뜨리며 막의 휨을 완전히 극복하지 못하였다.본 기술에서는 다이아몬드 합성중 일정의 증착온도에서 기판위에 다이아몬드막을 증착하고 막 증착온도를 연속적으로 감소 또는 증가시킨 후 추가적으로 다이아몬드막을 합성하여 인장응력에 의한 성장균열 및 막의 휨이 없는 균일하고 평탄한 다이아몬드막을 합성하였다.본 기술에 따르면 화학기상증착법을 사용하며, 일정의 증착온도에서 다이아몬드막을 기판 위에 일정두께로 증착한 후 막 합성중에 증착온도를 연속적으로 또는 여러 단계로 감소하거나 증가시켜 다이아몬드막에 인가되는 압축응력 및 인장응력을 상쇄시키므로 성장균열이 없는 다이아몬드 자유막이 제작되고, 탄성계수가 큰 텅스텐을 기판재료로 사용하므로 막의 휨 현상이 없어지기 때문에 막 합성의 효율을 떨어뜨리지 않으면서 균일하고 평탄한 다이아몬드를 합성할 수 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-21
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일반기술
재료 > 기타 고분자재료
생분해성 일회용 용기의 제조방법 및 그 조성물에 관한 것으로, 종래 기술의 문제점으로 제기된 외관, 강도 등의 기계적 물성, 생분해성 및 경제성을 해결하여 실용 가능한 생분해성 일회용 용기를 제조하는데 그 목적이 있다. 기술적 구성은 천연고분자인 전분에 알케닐호박산 무수물류를 화학적으로 결합시키거나 필요에 따라 전이금속을 부가 반응시킨 전분 유도체를 사용하는 방법을 특징으로 하며, 유연제로 각종 지방산 및 지방산 에스테르류를 단독 또는 혼합 첨가하고, 안정제로 천연 껌류를, 내부 윤활제로 유동성 파라핀류를, 탈착제로 인지질 및 동식물성 경화유를 단독 또는 혼합 첨가하는 것이다. 본 기술의 방법에 의해 제조된 생분해성 일회용 용기는 기존의 발포성 폴리스티렌 일회용 용기와 유사한 기계적 물성을 나타내며 생분해성 또한 우수하다. 따라서 본 기술은 기존의 비분해성 일회용 용기를 대체함으로써 소각, 회수, 매립지오염 등의 환경문제를 해결할 수 있으며, 환경규제에 크게 기여할 것으로 사료된다일회용 용기류는 각종 쓰레기와 같이 매립되는 경우 토양에 존재하는 전이금속이나 미생물에 의해 거의 분해되지 않으며, 소각의 경우 유독 가스(다이옥신, 일산화탄소 등)를 대량 발생하여 지구 온난화는 물론 인체에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.현재까지의 생분해성 일회용 용기의 제조방법은 발포 폴리스티렌과 유사한 물성을 가지며 제조방법이 간단하지만 천연고분자외 사용하는 첨가제 중 분해되지 않는 원료의 첨가로 인해 분해성에 문제가 제기되고 있고, 가격 또한 고가이므로 실용화에 있어 어려움을 겪고 있는 실정이다.이에 본 기술은 천연고분자인 셀루로스 및 전분 또는 이들의 유도체를 화학적으로 변성시켜 가소제, 강도 보강제, 유연제, 안정제, 내부 윤활제 및 탈착제를 단독 또는 2종 이상 혼합한 조성물을 가열가압 성형기로 직접 발포하여 양호한 외관 및 우수한 기계적 물성을 지닌 동시에 미생물에 의해 완전 생분해되는 일회용 용기를 제조하는 방법을 제공하고 있다.본 기술에 따른 일회용 용기는, 자연계에 풍부하게 존재하고 값싸게 얻을 수 있는 천연고분자를 주원료로 사용하여 기존의 발포 폴리스티렌 일회용 용기와 같이 외관이 양호하고 기계적 물성이 우수하고 원하는 모양으로 성형이 가능하며 가격 또한 저렴하여 실용화하기 쉬울 뿐만 아니라 자연 미생물에 의해 쉽게 분해되는 생분해성 용기이
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-20
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일반기술
재료 > 기타 고분자재료
분해성 플라스틱 원료의 제조방법, 즉 개질화된 전분과 열가소성 중합체로부터 기계적 성질이 향상되고 완제품의 가공성이 개선된 분해성 플라스틱 원료를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 전분의 열가소화 처리공정 및 물성개선을 위한 화학적 개질공정을 한 압출기내에서 동시에 진행함으로써, 보다 단순하고 저렴한 공정으로, 물리적 물성, 분산성 및 분해성이 우수한 열가소성 전분-함유 분해성 플라스틱 제조용 마스터 배치를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.본 기술은 기존에 공지된 열가소성 전분의 제조과정에서 일반적으로 사용하는 물 대신에 염기 수용액을 사용하여 압출기 내에서 전분의 완전한 입형 붕괴를 통한 열가소성화의 효율을 높임과 동시에, 상용성과 물성의 개선을 위한 전분 변성과정에서 기존 별도의 전분 변성 장치 및 공정 대신 압출기 내에서 동일 염기성 수용액을 촉매로 전분간 가교화, 전분의 소수성화 등의 화학적 변성과정과 열가소성 전분 제조과정을 동시에 진행하여 분해성 플라스틱용 마스터배치를 제조하는 방법이다.플라스틱은 가볍고 가공이 용이하며 대량 생산이 가능할 뿐 아니라 내구성, 내약품성 및 기계적 성질이 우수하여 인류의 실생활에 없어서는 안 될 중요한 소재로 활용되어 왔다. 종래의 방법에 의해 제조된 열가소성 전분 또는 화학적 변성 전분을 범용 수지 또는 생분해성 수지와 혼합하여 생분해성 플라스틱을 제조할 경우, 얻어진 생분해성 플라스틱의 물성 또는 분해성은 극히 제한적으로 개선될 뿐이어서, 분산성 및 물성의 개선, 전분 충전량의 증가, 탄화현상의 감소 등과 같은 소정의 효과를 충분하게 달성할 수는 없으며, 특히 제조 비용의 부담 및 공정의 복잡성 또한 무시할 수 없다. 본 기술에 의하면 작업공정의 단순화 및 제조 비용의 절감효과를 얻을 수 있는 한편, 기존 방법보다 기계적 물성 및 화학적 물성이 향상된 플라스틱 필름을 얻을 수 있게 된다.본 기술은 이러한 종래의 문제점들을 극복한 방법으로서, 전분의 가소화를 위해 종래 사용되었던 물 대신에 염기성 수용액을 사용하여 전분의 가소화 효과를 높여 물성이 향상되며, 또한 염기성 수용액 조건은 전분과 매트릭스 수지와의 상용성을 높이기 위하여 전분에 소수성을 부여하거나, 최종분해성 플라스틱 제품의 기계적 성질을 향상시키기 위해 전분 분자간에 가교를 시키거나, 혹은 전분에 광분해능을 부여하기 위한 전분의 화학적 개질(변성)반응에서 전분 변성반응의 촉매로 작용할 수 있으므로, 전분의 기존 변성방법과 달리, 전분의 화학적 개질반응을 전분의 열가소화 단계와 동시에 진행할 수 있는 방법이다.본 기술의 또다른 장점은 천연계인 전분함유량의 증대를 통하여 분해속도가 향상되는 것은 물론, 전분의 열가소화를 위한 물리적 및 화학적 개질화를 압출기내에서 염기성 수용액하에 동시에 진행함으로써 작업공정의 단순화 및 제조비용의 절감효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 압출기내에서 전분류와 PVC간 표면결합된 전분을 열가소화하여 생분해성은 물론 광분해 기능을 동시에 부여한다는 점이다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-20
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일반기술
재료 > 박막 제조 기술 (B62, H64)
기판상에 ZnO막을 스퍼터링 증착하는 방법에 관한 것이다.종래 고품질의 산화아연막을 얻기위해, MgO와 같은 버퍼층(완충막)을 ZnO막과 기판 사이에 사용하는 방법, 또는 1차공정에서 약 1000Å의 다결정 버퍼층을 증착시키고 다음에 다결정막을 증착하는 두단계공정을 이용하였으나, 공정의 복잡성과 불순물 발생등의 문제가 있어 스퍼터링법을 이용하여 고품질의 에피택시(Epitaxy)막을 형성하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.ZnO 타깃을 제공하여 스퍼터링장치내에 사용가스에 노출시키는 단계, 적어도 하나의 반응성가스를 상기 스퍼터링장치에 공급하는 단계, 전원을 공급하여 플라즈마를 형성하는 단계, 플라즈마의 작용에 의하여 25~350℃ 온도에서 사파이어 기판상에 ZnO막을 1~200Å두께로 증착하는 단계 및 상기 증착 이후에 기판의 온도를 400~700℃로 상승시킨 후 1차 ZnO막위에 ZnO막을 1Å~5㎛ 두께로 증착하는 단계를 포함하는 스퍼터링 증착법을 이용한 ZnO막의 제조방법에 관한 것이다.진공조의 내부에 ZnO 타깃과 상기 ZnO 타깃으로부터 이격되어 대향하도록 배열된 사파이어 기판을 구비한 플라즈마를 발생시키는 스퍼터링 장치를 이용하여, ZnO막을 형성시키는 방법을 제공하며, 2차원층만을 증착하는 제1단계와, 제1단계의 증착온도보다 기판의 온도를 높여서 나머지막을 증착하는 제2단계를 포함하는 두단계 증착방법을 사용한 것을 특징으로 한다.ZnO 박막 증착시 1차공정에서 2차원층만 증착하고, 2차공정에서 1차공정보다 높은 온도에서 증착을 행하면, 박막증착시 고온의 장점과 저온의 장점을 동시에 얻음으로써, 증착된 박막의 에피텍시가 향상되며 박막의 거칠기 또한 개선된다.
- 보유기관
- 포항공과대학교
- 등록일
- 2001-05-30
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일반기술
재료 > 기타 고분자재료
신디오택틱 폴리스티렌 열가소성 수지조성물에 관한 기술이다. 종래의 폴리스티렌 열가소성 수지조성물은 내충격성을 향상시키기 위해 코아-쉘 형태의 미세입자를 사용하거나, 고충격 폴리스티렌 및 스티렌/부타디엔/스티렌 삼원공중합체를 사용하고 있으나, 충분한 충격강도를 제공하지 못한다. 또한 고무성분의 사용으로 물성이 저하되고, 다른 수지와의 상용성을 만족시키지 못하는 등의 단점이 있다. 이러한 문제들을 해결하여, 내충격성이 우수하면서도 내열성, 내약품성 및 특히, 모듈러스 특성의 저하가 발생하지 않는 신디오택틱 폴리스티렌 열가소성 수지조성물을 제공한다.상기의 신디오택틱 폴리스티렌 열가소성 수지조성물은 신디오택틱 폴리스티렌 수지 60-75 중량%, 나일론계 수지 15-25 중량%, 수소화된 스티렌/부타디엔/스티렌 삼원공중합체 5-10 중량%, 유기화제로 처리된 무기물 클레이 1-2 중량% 및 반응성기를 갖는 수소화된 스티렌/부타디엔/스티렌 삼원공중합체 3-5 중량%를 포함하며, 상기 유기화제로 처리된 무기물 클레이가 수소화된 스티렌/부타디엔/스티렌 삼원공중합체내에 나노 크기로 분산되어 함께 나노컴포지트를 형성하여 혼합됨을 그 특징으로 한다. 상기 신디오택틱 폴리스티렌 열가소성 수지조성물은 우수한 내충격성과 인장 모듈러스를 갖는다.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2001-06-20
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일반기술
재료 > 비철재료
경량재료인 용융 알루미늄 합금기지에 세라믹(SiCp) 강화입자를 혼합시킨 금속기지 복합재료 인고트를 제조하는 방법에 관한 것이다.알루미늄기지 금속복합재료는 경량이면서 높은 비강도, 피로강도, 탄성율, 내마모성, 고온특성, 낮은 열팽창계수 등 우수한 특성을 가지고 있다. 일반적인 불연속 금속기지 복합재료 제조방법인 분말야금법, 분무성형법, 예비성형체 주입법, 용탕단조법, 정밀주조법, 반응고 성형법등은 제조공정, 비용, 주조품의 크기제한, 대량생산의 어려움등으로 양상체제를 갖추기에 부적절하다. 알루미늄 합금을 고주파 전기유도로를 이용하여 용해한 후 강화입자를 랜스 끝에 달린 미세한 노즐을 이용하여 도가니의 하부에서 불활성 입자와 함께 동시에 주입하여 용탕주조를 통해 알루미늄기지 금속복합재를 제조하는 것을 특징으로 하여, 저렴하고 주조적용성이 우수하며 인고트의 대량생산을 효과적으로 이룰 수 있는 제조방법을 제공한다.노즐과 랜스를 용탕의 하부에 장착하여 강화입자와 혼합체를 동시에 주입함으로써 미세한 SiC 강화입자가 용탕에 주입될 때 적체되거나 응집이 발생할 가능성을 최소화하고, 또한 Ar가스에 의한 분산 및 교반과 동시에 강력한 임펠러에 의한 교반에 의한 상승작용을 이용하여 SiC 강화입자의 균일한 분포를 가지는 Al-SiC 금속기지 복합재료 인고트를 제조하는 방법에 관한 것이다.주조적용성이 우수하며 인고트의 대량생산을 효과적으로 이룰 수 있어 분산강화 복합재료를 이용하는 경량화가 필요한 여러 산업에 저렴하게 공급할 수 있다.
- 보유기관
- 포항공과대학교
- 등록일
- 2001-05-31
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일반기술
재료 > 기타 고분자재료
신디오택틱 폴리스티렌은 스테렌 중합체의 분자쇄에 대한 측쇄인 벤젠고리가 규칙적으로 교대배열된 것으로서 결정성 구조를 갖으며, 녹는점이 270℃로 내열성이 우수하고 기계적 성질 및 전기적 성질이 우수하나, 내충격성이 약하고 용융온도가 높다는 가공상의 단점이 있어서, 이에 내충격성을 향상시키고자 여러 가지 방법이 시도되었으나 크게 효과를 보지 못했으며, 강인성을 개선하기 위해 고무 또는 무정형 성분을 사용하여 오히려 내열성 및 결정화 속도의 저하를 가져왔고 다른 수지와의 상용성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다. 본 기술은 신디오택틱 폴리스티렌에 나일론계 수지, 수소화 스티렌/부타디엔/스티렌 삼원공중합체 및 이들과 반응할 수 있는 반응성기를 갖는 수소화 스티렌/부타디엔/스티렌 삼원공중합체를 혼합하여 내충격성이 우수하면서도 내열성, 내약품성 또는 강성의 저하가 일어나지 않는 열가소성 수지조성물을 제공하였다.고충격 폴리스티렌 및 스티렌/부타디엔/스티렌 삼원공중합체를 사용하여 충격강도를 높이는 기술이 있었으나 충분한 충격강도를 얻지 못했으며, 본 기술에서는 내충격성이 약한 신디오택틱 폴리스티렌 60~75중량%, 내열성을 비롯한 물성이 우수하고 가격이 저렴한 나일론계 수지 15~25중량%, 내충격제로서 수소화된 스티렌/부타디엔/스티렌 삼원공중합체 5~10중량% 및 이들 조성물과 각각 반응할 수 있는 반응성기를 갖는 수소화 스티렌/부타디엔/스티렌 삼원공중합체 3~5중량%로 이루어지는 내충격성, 인장강도 및 인장탄성율이 우수한 신디오택틱 폴리스티렌 열가소성 수지조성물을 제공하고 있다.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2001-05-31
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
실리콘 단결정의 생산공정에서 거시적 결점은 상용화된 생산공정에서 제어되고 있으나 미시적 결점 제어는 아직 연구단계에 머물고 있는데 현재까지 제시된 미시적 결점에 대한 모델식들은 오직 공정의 주어진 열적 환경에 관한 온도 분포가 실험적 또는 수치적으로 계산된 상태에서만 실리콘 내부의 미시적 결점 분포를 예측할 수 있는데 이는 단순히 열적 환경이 주어진 경우들을 비교할 수 있을 뿐 품질을 최적화하기 위한 공정의 열적 환경을 어떻게 제어해야 하는지를 알려주지 못하고 있다. 본 기술에서는 기존의 모델식을 이용하여 변분법과 품질 최적화를 수학적으로 표현한 목적함수를 구성하여 오일러-라그랑지 방적식을 구하며 이를 유한차분법으로 수치해석함으로써 내부에 미시적 결점을 최소화하는 최적품질을 위한 실리콘 단결정의 표면온도분포를 구할 수 있으며 이를 이용하여 실리콘 단결정 제조공정의 열적 환경을 제어할 수 있다.실험기기를 이용한 실험적 방법이 아닌 수학적 모델을 이용한 방법론을 이용하여 기존의 사례별 연구의 한계를 극복하여 다양한 조건의 생산공정에 적용이 가능하며 단순히 미시적 결점의 제어 뿐만아니라 거시적 결점 제어에도 이용할 수 있다는 특징이 있다.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2001-05-31
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일반기술
재료 > 열처리 기술
기존 고분자 소재의 표면처리방법중 화학적 처리방법은 표면의 작용기를 예측할 수 있는 장점이 있는 반면 공정자체가 번거롭고 오염물질 처리문제가 발생되며 잔류물이 표본속에 존재하는 단점이 있으며, 포장용재인 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 표면 처리에 사용되는 코로나 방전 처리방법은 표면처리층이 매우 얇아 표면처리후 시간이 경과됨에 따라 표면이 다시 쉽게 재배열되고 대기중의 습도 등의 처리 공정 변수의 최적화가 어려우며, 이온 빔 방법은 공정의 중복성이 문제가 되며 초기 비용이 상당히 많이 든다는 문제점이 있으며, 플라즈마 처리방법은 고분자 소재 표면에 기체를 이용하여 플라즈마 처리하는 방법으로 원하는 만큼의 작용기가 고분자 소재 표면에 도입시키기가 쉽지 않고 시간이 지남에 따라 표면이 재배열되는 현상이 일어나는 문제점이 있었고 이러한 문제점을 해결하기 위해 수 차례 플라즈마 처리공정 자체를 반복하는 방법이 제안되었으나 표면 처리시간이 길어지고 경제적이지 못한 단점이 있었다. 이에 단 한번의 표면처리로도 표면개질 효과가 우수하고 시간 경과에 따라 표면의 재배열 현상을 방지할 수 있으며 대량 처리가 가능한 플라즈마 표면처리 방법을 제공하고 있는데 산소, 질소 등의 반응성 기체에 비하여 상대적으로 작은 질량을 갖고 있는 불활성 기체를 사용함으로써 친수성기 생성에 필요한 플라즈마 이온이나 라디칼을 증가시키고 시간 경과에 따른 표면 재배열 현상도 방지하였다.반응기 내에 고분자 시료를 넣고, 반응기 내부를 진공으로 한 후, 불활성기체(헬륨, 네온, 아르곤, 크세논, 크립톤)와 반응성기체(산소, 질소, 암모니아, 이산화탄소, 수증기, 수소)를 투입하여 플라즈마를 발생시키면서 교류 주파수 변환에 의해 고분자 시료 표면에 친수성기를 도입하고 시료를 세척시키는 단계로 구성된 고분자 소재의 플라즈마 표면 처리방법으로 종래의 방법에 비해 플라즈마를 발생시키기에 용이한 불활성기체를 적당량 혼합하여 플라즈마의 발생효율을 높인데 그 특징이 있다.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2001-05-30
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
반도체 분야의 박막제조공정중 유기금속화학증착법에 사용되는 전구체에 관한 기술이다. 현재까지 금속 산화물 박막을 증착하는데 사용하는 금속유기화합물은 알킬금속, 금속 알콕사이드, 베타-디케토네이트 계로 분류할 수 있다. 그러나 알킬금속계 전구체는 원료물질의 증기압은 높지만 독성이나 폭발성이 있고, 알콕사이드류는 합성하기가 비교적 용이하고 분해과정이 잘 연구되어 있으나 습기에 매우 민감하여 가수분해나 수화반응이 쉽게 일어난다. 또한, 베타-디케토네이트계 전구체는 습기에 민감하지 않아 다루기가 용이하지만 고순도로 합성하기가 어려우며 실온에서 고체상으로 존재하여 낮은 온도에서 증기압을 측정해보면 증기압이 낮게 나오고 가격이 비싼 단점이 있다. 이러한 종래의 문제점을 해결하여 열적으로 안정하며 수분에 민감하지 않고 독성이 없으며 상온에서 액상으로 존재하여 취급이 용이하고 저렴한 신규 유기금속 착물 전구체를 제공한다 첨부된 전구체 화합물은 티타늄 또는 지르코늄 화합물을 상응하는 리간드를 제공하는 아민 화합물과 반응시켜 제조할 수 있다. 티타늄 또는 지르코늄 화합물로는 티타늄테트라디에틸아민, 지르코늄테트라디에틸아민, 티타늄테트라알콕사이드, 지르코늄테트라알콕사이드 등을 사용할 수 있으며,아민 화합물로는 디메틸프로판올아민, 디메틸에탄올아민 등이 바람직하다. 반응용매로는 헥산, 톨루엔, 펜탄 등의 통상적인 유기용매를 사용할 수 있으며, 티타늄 또는 지르코늄 화합물과 아민의 반응비율은 몰비로서 1:4가 바람직하다. 환류시키면서 17시간 내지 25시간 동안 교반하면 90% 이상의 높은 수득율로 얻어진다. 상기 유기금속 착물은 상온에서 액체상으로 존재하고, 낮은 온도에서도 기화 특성이 우수하므로 반도체 소자용 금속 함유 박막 제조시의 전구체로서 적합하다. 특허출원번호1999-001235의 기술과 밀접한 관련이 있다
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2001-07-18
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일반기술
재료 > 부방식·표면처리 기술
전기화학적 방법에 의해 저비용 및 공정시간을 단축시킴과 동시에 양질의 탄탈륨 산화물 박막을 제조하는 방법에 관한 것이다.종래의 탄탈륨 산화물 박막의 제조방법에 의해 전기화학적으로 형성된 Ta 산화물의 경우, 사용되는 전해질 성분이 산화물내에 불순물로 존재할 가능성이 있으며, 두께에 따른 Ta 산화물의 비균일성으로 인하여 양질의 산화물 박막을 얻지 못했다.전기화학적 방법으로 탄탈륨 산화물 박막을 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법에 의해 얻어진 탄탈륨 산화물 박막을 600~850℃의 산소분위기에서 급속 열처리를 실시하는 커패시터용 탄탈륨산화물 박막의 제조방법에 관한 것이다.전기화학적 방법에 의해 양질의 탄탈륨 산화물 박막을 제조하는 방법에 관한 것이다. Ta 산화물 박막의 제조에 있어 비용과 시간의 측면에서 우수한 특성을 지닌 전기화학적 시간대 전류법을 사용하며, 양질의 Ta 산화물 박막을 제조하기 위해 전기화학적 방법으로 얻어진 Ta 산화물 박막에 대해 산소분위기하에서 급속 열처리방법을 수행한다. 급속 열처리 온도는 탄탈륨 산화물 박막의 결정화를 피하기 위하여 600~850℃가 적당하다.기존의 스퍼터, 기상화학증착법등을 이용한 경우에 비해 저비용, 저공정시간의 경쟁력을 지님과 동시에 양질의 Ta 산화물을 제조할 수 있어 DRAM과 같은 전자소자에 유용하게 이용될 수 있다.
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- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-30
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일반기술
재료 > 열처리 기술
아연산화물 반도체가 금속과 서로 오믹접촉(ohmic contact)될 수 있도록 아연산화물 반도체의 표면을 플라즈마로 처리하는 방법에 관한 것이다.일반적으로 스퍼터링법에 의해 성장된 아연산화물 반도체에는 수많은 결함(defect)이 존재하며 도핑에 의해 생성된 전자들은 결함에 의해 보상(compensation) 및 포획(trapping)되기 때문에 도핑의 효과가 감소하게 된다.아연산화물 반도체의 표면을 수소를 포함하는 플라즈마로 처리하여 아연산화물 반도체내의 결함들을 비활성화(passivation)시킴으로써 도핑의 효과가 잘 나타나도록 하여, 아연산화물 반도체와 금속이 서로 오믹접촉될 수 있도록 하는 아연산화물 반도체의 플라즈마 처리방법을 제공하는 것이다.아연산화물 반도체의 플라즈마 처리방법에 관한 것으로, 반응기 내의 서셉터 상에 아연산화물 반도체가 증착된 기판을 안착시키고, 상기 반응기내에 수소를 포함하는 플라즈마를 형성하여 상기 아연산화물 반도체의 표면을 상기 플라즈마에 노출시키는 것을 특징으로 한다.상기 수소를 포함하는 기체에 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 제논(Xe), 및 라돈(Rn)으로 이루어진 불활성기체 군으로부터 선택된 어느 하나를 더 포함시키거나, 또한 이들중 어느 하나를 포함하는 혼합기체를 더 포함시키는 것이 바람직하다.간단한 방법으로 낮은 비접촉저항을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 우수한 광학적 특성도 얻을 수 있고 고온공정이 필요치 않으므로 기존의 화합물 반도체에서 사용되는 고온 열처리에 의해 야기될 수 있는 소자의 성능저하도 피할 수 있다.
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-30
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일반기술
재료 > 기타 고분자재료
본 기술은 간편한 공정과 저렴한 비용으로 제조할 수 있고, 사용 주파수를 용이하게 증가시킬 수 있으며, 자기적 및 기계적으로 우수한 특성을 갖는 Tb-Dy-Fe 자기변형 합금 복합체와 그 제조방법에 관한 것이다.기존의 방향성 응고법은 다수의 공정 조건을 정확하게 제어하는 것이 요구되기 때문에, 공정상의 어려움이 있고, 이에 따라 Terfenol-D 합금을 제조하기 위한 비용이 많이 드는 문제점이 있다. 또한, 기존의 Terfenol-D 합금에서는 사용 주파수를 증가시키기 위해, 금속 Terfenol-D 합금을 1mm 두께의 박판으로 절단한 다음, 이 박판을 적층하는 방법을 사용하였는데, 이 방법은 사용 주파수를 20 kHz까지는 올릴 수 있는 것으로 보고되고 있지만, 합금이 매우 경하고 취성이 크기 때문에 상당한 기술적인 난점이 있음은 물론, 얇은 박판으로 절단하는 과정에서 재료의 소실이 발생하는 비경제적인 문제점이 있다.반면, 본 기술에서는 간단한 공정과 저렴한 비용으로 제조할 수 있고, 사용 주파수를 용이하게 증가시킬 수 있으며, 우수한 물성을 갖는 Tb-Dy-Fe 자기변형 합금 복합체를 제조할 수 있다본 기술에 의한 Tb-Dy-Fe 자기변형 합금 복합체는 Tb 10 원자%, Dy 23 원자% 및 Fe 67 원자%인 합금(상업명 Terfenol-D) 분말을 중합체 결합제로 사용하여 벌크화시킴으로써 제조된 거대 자기변형 특성을 가진다. Tb-Dy-Fe 자기변형 합금 복합체는 Tb 10 원자%, Dy 23 원자% 및 Fe 67 원자%인 합금(상업명 Terfenol-D)을 통상의 진공유도 용해법 또는 진공아크 용해법을 통하여 잉고트를 제조하고, 이것을 질소 또는 아르곤 가스 등의 불활성 분위기하에서 분쇄하여 분말의 크기를 평균 입도 11 내지 160 ㎛로 한 다음, 중합체 결합제를 10 내지 40 부피%범위에서 혼합하여 0.1 내지 2.0 GPa의 성형압력으로 자장 또는 무자장 분위기하에서 성형한 다음, 최종적으로 150℃에서 경화시키는 공정에 의하여 제조된다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, Tb-Dy-Fe 자기변형 합금 복합체를 제조하는 방법이 일방향 응고법에 비해 공정 조건의 제어가 상대적으로 까다롭지 않기 때문에, 전체적으로 공정이 간편하면서도 제조 비용이 저렴하게 된다. 또한, 제조된 Terfenol-D 복합체는 절연체인 고분자 결합제를 상당량 함유하고 있기 때문에 비저항이 크고, 이에 따라 와전류에 의한 손실이 작게 되므로, 사용 주파수를 증가시킬 수 있게 되며, 공정 조건의 제어에 의해 다양한 물성 혹은 우수한 자기적 및 기계적 특성을 갖는 복합체를 얻을 수 있는 효과가 있다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-04
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
본 기술은 가압주조법을 이용하여 금속복합재료를 제조할 때 보강재로 사용되는 세라믹 예비성형체의 제조장치 및 이를 이용한 세라믹 예비성형체 제조방법에 관한 것이다.일반적으로 가압을 통하여 세라믹 예비성형체를 제조하는 방법은 보강재의 길이가 비교적 긴 것으로 제조하기 때문에 금속복합 재료의 물성이 좋으나 부피비의 제어가 힘들고, 부피비 변화에 따른 가압력을 그때마다 결정해 주어야 하는 한계가 있다. 그리고, 평균길이를 조절하는 방법은 대량생산이 용이하고 많은 제조상의 편의점을 갖고 있으나, 부피비에 따른 보강재의 평균길이를 결정해야 하는 어려움이 있으며, 대량생산을 목적으로 하기 때문에 세라믹 예비성형체의 가공기술을 요하는 문제점이 있다. 본 기술은 보강재의 길이나 직경 차이에 관계없이 보강재가 어느 한 곳에 편재하지 않고 균일하게 분포하고 바인더도 보강재의 사이에서 균일하게 분포하며, 보강재의 부피비를 정확히 제어할 수 있는 세라믹 예비성형체를 제조할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공한다본 기술은 세라믹 예비성형체 조성물을 받아 들이는 통공이 형성된 몰드, 통공내에 위치한 세라믹 예비성형체 조성물을 가압하는 가압수단, 세라믹 예비성형체 조성물을 지지하여 세라믹 예비성형체 조성물로부터 수분을 통과시키는 필터, 몰드, 가압수단, 및 필터를 지지하여 필터를 통과한 수분을 배출시키는 세공이 형성된 받침판 및 몰드, 가압수단, 필터 및 받침판을 지지하여 세라믹 예비성형체 조성물로부터 수분을 배출시키는 진공압을 걸기 위하여 진공압을 유도하는 연결통로와 세라믹 예비성형체로부터 배출된 수분을 배출하는 배수관을 구비한 하부 버킷으로 이루어진다.한편, 본 기술은 세라믹 예비성형체 제조장치 중의 몰드에 넣어진 세라믹 예비성형체 조성물에 하중을 가하면서 제1진공압을 가하여 세라믹 예비성형체 조성물 중에서의 보강재의 균일분포를 유지하면서 수분을 서서히 제거하는 단계 및 세라믹 예비성형체 조성물에 제1진공압보다 큰 진공압을 가하여 세라믹 예비성형체 조성물로부터 수분을 더욱 제거하는 단계를 통해 세라믹 예비성형체를 제조하는 특징이 있다. 본 기술에 의하면 세라믹 예비성형체의 제조장치를 통해 보강재의 길이나 직경 차이에 관계없이 보강재가 어느 한 곳에 편재하지 않고 균일하게 분포하고, 바인더도 보강재의 사이에 균일하게 분포하며, 또한 보강재의 부피비도 정확히 제어된 세라믹 예비성형체를 제조할 수 있다. 또한, 수분제거공정을 신속하게 완료할 수 있으므로 세라믹 예비성형체 제조공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다
- 보유기관
- 포항공과대학교
- 등록일
- 2001-05-16
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