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공학 자료등록 광학현미경 관찰 – 저탄소강을 이용하여 금속 소재의 미세구조를 관찰 다운

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공학 자료등록 광학현미경 관찰 – 저탄소강을 이용하여 금속 소재의 미세구조를 관찰

[공학] 광학현미경 관찰 – 저탄소강을 이용하여 금속 소재의 미세구조를 관찰

1.실험 목적
저탄소강을 이용하여 금속 소재의 미세구조를 관찰하는 방법을 습득한다.

2.이론적 배경
1)etching : 금속표면의 침식작용에 의거 금속을 그 표면으로부터 분리 제거하는 처리기술을 etching 이라고 한다. 즉, 금속재료를 전기 물리적 또는 화학용해 작용을 이용하여 금속 일부분을 침식제거 하는 것을 말한다. 단상 결정립의 화학적인 반응은 결정학적 방위에 따라 차이가 있어 etching 후 grain boundary을 즉 작은 홈(groove)를 관찰할 수 있다.
1-1) wet etching : 금속등과 반응하여 부식시키는 산계열의 화학 약품을 이용하여 thin flim layer의 노출되어 있는 부분을 녹여 없애는 것이다.
1-2) dry etching : ion을 가속시켜 노출 부위의 물질을 떼어냄으로써 pattern을 형성하는 것을 말한다. 또는, wet etching에서 사용되는 화학 약품을 사용하지 않고 기체 플라즈마에 의한 반응을 이용한 etching 공정을 의미한다.
2)광학현미경(optical microscopy) : 물체의 미세한 부분을 확대하여 관찰하는 광학 장치로 표본을 재물대에 올려놓고 집광 장치로 빛(가시광선)을 비추면 그 표본을 통과한 빛이 대물렌즈에 의해 실상을 맺는다. 이것을 접안렌즈로 다시 확대하여 상을 관찰한다. 가시광선에 불투명한 재료의 경우, 오직 표면만이 관찰되며, 광학현미경은 반사 방식에 의해 조작된다.
3. 실험방법
1) 미세구조 관찰용 시편(철근)을 준비한다.
2) 준비한 관찰용 시펀을 원하는 크기로 sectioning or cutting 하여 절단한다.
3) 열 가소성 수지인 acrylic 수지를 사용하여 hot comporession mounting하여 ,작업이 원활하도록 적당한 크기로 제조한다.
4) 절단작업에서 발생되는 손상을 제거하기 위한 중요한 시편 작업으로 60mesh부터 2000mesh의 sand paper(사포)를 사용한다.
5) grinding 후 시편의 고 반사도, scratch제거, 시편의 편평도를 유지하기 위하여 polishing을 한다. 주의사항으로 grinding영영과 분리되어 있는 청정영역에서 진행되어야 하고 polishing은 가급적 빠른 시간에 끝내야한다.
6) 시편 표면의 polishing 잔여물과 연마재를 제거하기 위해 세척이 필요하다. 최종 polishing 단계가 끝난 직후 즉시 실시하며, diamond sispension과 같이 미세한 입자에 대해서는 polishing pad 뿐만 아니라 시편, holder 및 그 주변을 10~15초 동안 증류수로 세척한다. 건조단계에서는 초음파 세척제 또는 알코올을 사용하여 닦은 후 건조하면 물보다 효과적인 건조 효과가 있다.
7) 시편의 부식을 통해 광학적으로 grain 크기, 상 등의 미세조직을 관찰하기 위해 etching이란 과정을 이루어야 한다. etching은 화학조성, 응력, 결정구조 등에 따라 방법이 다른데 본 실험에서 사용한 etching 방법은 가장 일반적인 화학 부식방법인 Nital을 사용하였다.
8)마지막으로 미세조직 촬영에는 일반적인 방법인 광학 현미경(optical microscopy)을 사용하여 조직의 부피 분율, 크기 및 간격, 분포 상태 등을 결정한다.

4. 실험 결과
1. 2.

3. 4.
1번의 사진은 제대로 etching이 되어 grain boundary를 볼 수 있다. 검은 부분은 etching이 되어 가시광선이 난반사 되어 검게 보이는 것이다. 2번 사진은 etching이 잘 되지가 않아 grain boundary가 보이지 않는다. 3번의 경우 polishing이 너무 많이 되어 전체적으로 표면이 고르지 못해 가시광선의 난반사로 검게 보이는 부분이 많고 etching이 너무 많이 돼서 grain boundary뿐만 아니라 모든 표면을 etching 해버려 grain boundary를 구분

자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?xid=a&kid=b&pk=14061055&sid=tjr6155&key=

[문서정보]

문서분량 : 4 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : 공학 자료등록 광학현미경 관찰 – 저탄소강을 이용하여 금속 소재의 미세구조를 관찰
파일이름 : [공학] 광학현미경 관찰 – 저탄소강을 이용하여 금속 소재의 미세구조를 관찰.hwp
키워드 : 공학,광학현미경,관찰,저탄소강,이용하여,금속,소재,미세구조를,자료등록,저탄소강을
자료No(pk) : 14061055

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