공머생의 공부노트

점결함 (Point Defects) 점결함은 0차원적인 결함을 의미하며, 재료에 공공이 생기거나 다른 원자가 치환 or 침입하는 경우가 있다. 1. 공공에 의한 결함 (Vacancies) 공공이란 말그대로 Void 즉, 비어있다는 뜻이다. 원자가 있어야 할 자리에 원자가 없다면 결정면들이 휘어지게 되고 이것이 결함이 된다. 이때 아레니우스 방정식을 응용하여 재료 내에 공공의 농도를 판단할 수 있다. Activation에너지는 온도에 변화에 따라 일반적으로 달라지기도 하지만 대체로 같다는 가정을 둔다. 결국 공공의 농도는 온도가 높아질 수록 많아진다. 식을 편하게 전개하기 위해 자연로그를 취한 후 식의 계수가 선형적인 관계를 가질 수 있도록 정의하면 Qv를 기울기로서 얻어낼 수 있는데, 이러한 방식을 통해..

전위에 대해서는 이전 포스팅에서 간단하게 다룬바가 있다. 이후 포스팅에서는 이전의 내용에 덧붙여 재료의 전위론에 덧붙여 강화방법까지, 더욱 자세한 정의와 원리에 대해 다루게 될 것이다. 조금 대략적인 흐름을 원한다면 이전 포스팅들을 다시 찾아보길 권한다. 재료의 전위와 슬립 전위 : 결정(結晶)에 나타나는 격자 결함의 하나. 결정의 일부를 일정한 방향으로 이동하였을 때에, 결정격자가 전단 변형을 일으키고 있는 부분과 정상인 부분과의 경계가 선상(線狀)으로 되어 yumy.tistory.com 금속의 강화 방법 9.5 금속의 4가지 강화 방법 앞 포스팅에서 금속의 전위와 슬립면을 통해 파괴가 일어나는 원리에 대해 다루었다. 그렇다면 그 원인을 제거하면 금속이 파괴가 일어나지 않게 조절할 수 있을 것 yumy..

1. 실험 목적 시편의 경도측정법 중 하나인 로크웰 경도기를 숙지하고 금속재료(철, 알루미늄, 구리)의 경도를 측정하여 시편에 따른 경도의 차이점을 이해한다. 2. 이론 및 원리 일반적으로 경도는 변형에 대한 저항을 나타내며 금속의 경우에는 국부 소성변형에 대한 재료의 저항성을 나타내는 저항의 척도이다. 경도는 상대적인 값으로 변형저항의 상태, 변형량, 저항측정 및 부하방법에 따라 종류가 다르나 주로 긋기, 반발, 압입경도의 3가지 형태로 분류한다. 이중 압입경도를 일반적으로 활용하는데 압입자를 사용하여 깨끗한 시료 표면을 누를 때 생기는 압흔의 변형 저항에 대한 측도를 나타낸다. 이 변형저항은 압입자에 의해 생기는 소성 변형의 크기 및 분포, 마찰, 탄성, 점성 등에 영향을 받는다. 압입자의 형태는 구..

1. 실험 목적 금속 시편의 미세구조를 관찰하기 위해서 관찰면을 균일하게 연마 후 광학현미경으로 금속의 미세조직을 관찰한다. 미세조직을 관찰함으로서 각각의 상, 결정립의 형상과 분포, 크기 및 결함등을 분석하여 기계적 성질과의 상관관계를 검토할 수 있다. 2. 이론 및 원리 2.1 미세조직의 중요성 미세구조에 따라 재료의 물리적 성질과 특히 기계적 거동이 변화한다. 금속 합금에서 미세조직은 상의 수, 비율, 분포 방식에 따라 특징이 나타난다. 합금의 미세조직은 합금 원소의 종류와 농도, 합금의 열처리(온도, 가열시간, 냉각속도) 등의 변수에 따라 변한다. 재료의 성질에 영향을 주는 요인중에 미세구조는 결정구조나 결함과는 다르게 거시적이어서 비교적 간편하게 이를 확인할 수 있다는 장점이 있다. 2.2 연마..

1. 실험 목적 연강, Al합금, Cu합금 등 금속재료의 강도(항복강도, 최대인장강도), 연신율, 단면수축률, Stiffness, 탄성계수를 측정하여 재료의 기계적 성질을 분석한다. 2. 이론 및 원리 재료의 기계적 거동이란 외부 작용에 대한 재료의 반응 정도를 나타낸다. 즉, 외부의 힘과 이에 따른 재료의 변형 사이의 관계를 나타내며, 주로 강도(strength), 경도(hardness), 연성(ductility), 강성도(stiffness) 등을 판단하게 된다. 2.1 공칭 응력과 공칭 변형률 재료에 가해지는 힘을 생각할 때 일반적으로 압축, 인장, 전단의 3가지로 분류하는데 이때 인장변형이란 시편을 양 끝에서 끌어당기며 발생하는 것을 의미한다. 시편의 장축을 따라 일정한 속도로 인장하중을 점차적으로..

1.1 계와 주위의 정의 열역학을 본격적으로 시작하기 전에 기본적인 정의들부터 자세히 하고 넘어가자. 열역학에서는 우리가 관심을 가지는 대상을 System이라고 정의하며 그 밖은 Surrounding이라고 한다. 주로 열역학에서는 이런 System과 Surrounding과의 상호작용을 생각하는데, 둘 사이에 열이 오갔는지 일이 오갔는지가 주로 관심사다. 다시 말하면 계와 주위 사이에 작용가능한 상호작용은 일 또는 열밖에 없다는 것이다. 예를 들어 전기분해를 예로 들어보자. 전기분해는 물이라는 System에 배터리라는 Surrounding이 반응을 일으키게 해준것인데, 힘으로 민것도 아니고 밖에서 열을 가한 것도 아닌데 분명히 내부 계에서는 변화가 일어난다. 이런 반응은 주위가 계에 "전기"라는 매개체로 ..

공간을 진행하는 X선은 재료에 입사되면 산란을 일으킨다. 산란이란 "빛이 미립자에 부딪혔을 때, 방향을 바꾸어 여러 방면으로 흩어지는 현상" 인데, 즉 말 그대로 X선이 재료에 의해 퍼지는 것을 의미한다. X선이 산란할 때는 간섭성(coherent), 비간섭성(incoherent), 형광(fluorescence) 산란이 발생할 수 있다. 간섭성 산란이란 산란될 때 에너지를 잃지 않고 똑같은 에너지를 가진 광자로서 산란되는 것을 의미하고, 비간섭성 산란은 이와 반대로 에너지를 손실된 채로 방출 되는 것을 의미한다. 형광 산란은 X선이 내각 전자를 떼어냄으로서 특정 X선만 방출하는 현상이다. 여기서는 간섭성 산란에 대해서만 고려하기로 하자. 전자 1개에 의한 X선의 산란 X선은 전하를 가진 하전입자에 의해 ..

물질 내를 진행한 X선의 강도는 내부에 있는 물질의 충돌에 의해 점점 감소하는데, 일반적으로 X선의 형광 혹은 산란에 의해 이루어진다. 이를 종합하여 X선의 흡광 이라고 표현한다. X선이 타겟 물질에 도달하는 순간을 $I_{0}$ 라고 할때 거리 x에 따라 X선 빛의 강도가 어느정도로 사라지는지 이론적으로 접근하는 식이 필요하다. ($I_{x}$ 를 찾아야 한다!!) 위의 그림처럼 시편 내의 한 지점인 x에서의 빛의 정도를 $I_{x}$라고 하자 (헷갈릴 수 있지만 임시로 저 지점을 x라고 이해하자) 이때 x 지점에서 X선이 극소량 dx를 이동한 지점에서 빛의 정도를 $I_{x+dx}$라고 할때, 빛이 dx만큼 이동하며 손실된 빛의 양을 dI 라고 하자. 그렇다면 다음 식이 직관적으로 성립한다. $$|d..