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  재료공학기초실험 | TMA를 통한 재료의 열팽창 측정 - TMA(Thermal mechanical analysis)의 원리 및 활용 TIP TMA를 통해 열팽창을 이해하고, Glass-Zn powder 시편에서 Zn의 조성에 따른 재료의 수축률을 관찰한다. TMA의 원리 TMA는 시료를 주어진 온도조건으로 가열했을 때 시료가 주어진 하중에서 변형되는 것을 온도, 시간의 함수로 측정하는 열분석 방법 중 하나이다.(열 수장 측정, 열 기계 분석 및 동적 열 기계 측정은 각각 무시할 수 있는 하중 하에서의 물질의 치수, 비진동 하중 하에서의 물질의 변형 진동하중 하에서의 동적 탄성률 및 변형을 물질이 인정한 온도 program 하에 놓여 있는 동안 온도의 함수로 측정하는 방법이라 정의 한다. 이 때 변형은 가하여지는 응력과 함께 생각해야 한다.) 변형의 측정은 결국 길이 측정에 해당하므로 정적인 열 기계 측정은 선 팽창 측정과 같은 원리로.. Engineering/재료 공학 2020. 1. 2.

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  재료공학실험 | 격자상수 구하기 실험 방법 1. Lattice constant에 대한 Cohesive energy의 graph를 그리고 평형상태에서의 Lattice constant와 Cohesive energy를 구하시오. Ta는 BCC구조이므로 test.xm에서 그에따른 결정구조를 수정한다. 그리고 격자상수를 바꿔가며 실험한다. 맨처음엔 2.0부터 1씩 늘려가며 실험하였고 크게 그래프를 그려본후, 최저점을 찾기위하여 눈대중으로 봤을 때 가장 적은 부분을 따로 떼어내어 다시 0.01간격으로 다시 실험하였다. 그결과 격자상수가 3.30일 때 가장 최저점을 나타내었고, 그때의 y'=0인 x는 3.30이며, x=3.30에 대응하는 y의 값은 chohesive energy 가 된다. (y=8.089eV) 2. 또한 계산한 Data로부터 Bul.. Engineering/재료 공학 2019. 12. 29.

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  재료공학기초실험 | 원자흡광분석 원자 흡수 스펙트럼과 정량분석의 원리 일반적으로 원자의 가장 바깥 껍질의 전자가 전이할 때 흡수하는 복사 에너지는 자외선 및 가시광선 영역에 해당되는데 원자마다 가장 바깥 껍질 전자의 에너지 준위가 각각 다르기 때문에 원자들은 고유한 파장의 복사선을 흡수하게 된다. 이때 나타나는 스펙트럼을 원자 흡수 스펙트럼 또는 원자 공명선(Atomic Absorption Reasonance Line)이라 한다. 만약 원자가 들뜨기에 알맞은 파장의 원자 흡수 공명선으로 원자 증기에 쐬어 주면 일부는 흡수되고 나머지는 투과 될 것이다. 이때 원자들에 의해서 흡수되는 흡광도는 Beer-Lambert의 법칙(1)에 의하여 다음과 같이 나타낼 수 있다. 흡광도 (A)는 시료를 통과하는 빛의 투과 길이(l)가 일정할 때 중성원.. Engineering/재료 공학 2019. 12. 25.

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  재료공학기초실험 | 흡수계수 측정 TIP 박막 샘플의 투과율을 측정하여 흡수계수를 계산 할 수 있다. 원자 또는 분자가 빛 에너지를 흡수하면 그 에너지의 크기에 따라 전자 전이 및 진동, 회전, 병진운동과 같은 여러 가지 분자 운동을 일으키게 된다. 다시 말하면, 바닥상태에 있는 원자나 분자가 그 종류에 따라 특정 파장의 자외선 또는 가시 광선을 흡수하여 전자 전이를 일으키면서 흡수 스펙트럼을 나타낸다. 따라서 흡수하는 파장을 알게 되면 원자 또는 분자의 전자구조, 즉 원자 및 분자의 조성이 어떤 것인지를 알아 낼 수 있다. 뿐만 아니라 흡수하는 빛의 세기, 즉 흡광도를 알면 그 원자나 분자의 농도도 결정할 수 있게 된다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 시편홀더 장착 2) 컴퓨터 전원 켜기, UV-Vis Spectrophotometer.. Engineering/재료 공학 2019. 12. 22.

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  재료공학실험 | 주사전자 현미경을 이용한 이미지 관찰 - 전복껍데기와 손톱의 미세구조 SEM을 통해 특정 소재의 미세구조를 파악하는데 있다. 본 실험으로 전복껍데기와 손톱의 단면을 알아보고자 하였다. 자연에서 존재하는 많은 생물들은 생존을 위해 고유의 기능을 지닌다. 과거에는 그 기능의 원리를 파악하는 것이 불가능 하였지만, 미세구조를 파악하는 기능이 발달됨에 따라 그들의 기능에는 미세구조가 큰 영향을 끼침을 알 수 있었다. 소금쟁이가 물에 뜨는 원리, 연꽃잎에 물방울이 굴러 떨어지는 원리 도마뱀이 벽면에 안정적으로 달라붙을 수 있는 원리 등은 모두 그들의 신체 일부분이 특이한 미세구조로 구성되어 있기 때문에 가능한 것이다. 이런 기능들은 우리들에게도 매우 유용하기 때문에 생물체들의 미세구조를 모방함으로써 자연에서 주어지는 특정 기능을 우리 인간이 사용하고자 하는 생태모방학[biomime.. Engineering/재료 공학 2019. 11. 7.

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  재료공학실험 | 주사전자현미경을 이용한 미세구조 관찰 TIP 1. 본 실험에서는 주사전자현미경 (Scanning Electron Microscope: SEM)을 이용하여 재료의 미세구조를 관찰하는 방법을 학습한다. 2. 주사현미경(SEM)의 구조와 작동원리를 알고 주사현미경을 이용하여 미세조직을 관찰, 그 미세조직의구조와 특징등을 파악하는데 실험의 목적이있다. 주사전자 현미경(Scanning Electron Microscope: SEM) 전자 현미경에는 크게 나누어 투과전자 현미경 (Transmission Electron Microscope)과 주사 전자 현미경 (Scanning Electron Microscope)으로 구분할 수 있다. 이의 구조상 차이는 광학현미경의 투과형과 반사형의 차이와 같다고 하겠으며 시료를 준비하는 작업 역시 광학 현미경의 그것으.. Engineering/재료 공학 2019. 11. 3.

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  재료공학실험 | 재료의 전기화학적 성질 연료전지는 전기화학 셀로서 산화전극｜전해질｜환원전극으로 구성되고, 산화전극과 환원전극에 각각 환원제와 산화제를 공급하여 전기를 생산하는 장치이다. 고체산화물 연료전지는 전해질이 세라믹 재료인 고체산화물로 구성된 연료전지를 말한다. 열 병합 발전시 효율이 80% 이상으로 높으며 수소를 얻기 위한 개질이 불필요하고 다양한 크기의 발전 시스템을 구성할 수 있다는 장점이 있으나, 작동온도가 높고, 열충격에 약하다는 단점이 있다. 전해질로는 Stabilized-Zirconia나 Doped-Ceria 등이 주로 사용되고 훤원 전극으로는 Perovskite계 산화물, 산화 전극으로는 Nickel, Ruthenium 등의 전이금속과 전해질 재료의 cermet이 사용된다. 전해질을 통해 산소이온이 움직이며, 환원전극(c.. Engineering/재료 공학 2019. 10. 26.

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  금속재료조직실험 | 탄소강 현미경 관찰 TIP 탄소강의 기계적 특성을 크게 좌우하는 금속의 조직 내 결정립의 크기를 측정하고 결정립의 경계를 관찰하기 위한 것으로 관찰용 시험편(절삭표면)을 채취하여 균일하게 연마하는 방법과 금속현미경의 사용방법을 익히면서, 상변태로 형성된 탄소강의 여러 미세 조직들을 현미경으로 관찰하고, 그 차이점과 미세조직의 변화를 통해 그곳에 나타나는 상, 결정립의 형상 및 분포상태, 크기 또는 결함 등을 측정하여 조직과 기계적 성질, 열처리 등과의 관계를 연구한다. 탄소강 1. 공석강 탄소강 내의 탄소의 조성이 0.76wt%C인 탄소강, 727℃에서 공석현상이 일어난다. 공석강의 상변태도에서 공석반응이 일어나는 점을 공석점이라고 한다. 2. 아공석강 탄소강 내의 탄소의 조성이 0.76wt%C보다 적은 탄소강이며 공업적으.. Engineering/재료 공학 2019. 10. 22.

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  생체재료공학실험 | PEI-DOCA Conjugation TIP PEI-DOCA를 Conjugation하여 micelle을 형성하고 약물이 세포에게 잘 전달될 수 있는지 확인할 수 있다. Micelle를 이용하여 약물의 생체 이용률을 높이고자 하는 연구가 진행되고 있다. 한 예로, ‘고분자 미셀 약물전달시스템을 이용한 Compound K의 흡수증진 방안에 대한 연구’를 들 수 있다. 위 연구는 인삼의 panaxadiol 계역 사포닌의 새로운 장내 세균 대사체인 20-O-20-protopanaxadiol은 항암작용 및 암전이 억제작용 등 다양한 약리작용을 나타내고, 독성이 적고, 부작용이 적은 천연물로 알려져 있다. 하지만 생체이용률이 낮음에도 불구하고 생체이용률을 높이고자 하는 연구는 아직까지도 부족한 실정이다. 이에 Compound K를 고분자 미셀 약물전달.. Engineering/재료 공학 2019. 10. 16.

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  재료공학실험 | SEM을 통한 미세구조의 관찰 - SEM을 이용한 BaTiO3의 첨가제에 따른 grain size TIP SEM을 이용한 BaTiO3의 첨가제에 따른 grain size를 확인해 볼 수 있다. SEM 의 원리 및 활용 주사 전자 현미경(SEM)은 말 그대로 주사 전현의 상(Scanning Electron Microscope)을 화상으로 볼 수 있는 장치를 뜻한다. SEM은 상부에 위치한 E-Gun의 Filament로부터 전자빔이 방출되어 각각의 components를 지나 시료에 전자 빔이 조사되고 시료에 조사된 전자 빔과 시료에서 반응 및 반사되어 나오는 각 전자를 검출기가 검출하여 이미지로 만들어 낸다. 시료에서 반응되어 나오는 전자들은 표면에서부터 30㎚깊이에서 나오는 이차전자와 30㎚～300㎚사이에서 나오는 후방산란전자가 나오며 이를 검출하여 이미지화한다. SEM은 고체 상태에서 작은 크기의 미.. Engineering/재료 공학 2019. 10. 9.