반응형 재료공학실험 | Thermocouple을 이용한 온도측정법 TIP 재료의 상변화에 영향을 주는 변수들(온도, 압력, 조성) 중 실제 실험에서 가장 크게 작용하는 변수는 온도이다. 실제 실험 및 산업현장에서 가장 널리 쓰이는 Themocouple을 이용하여, 매우 높은 온도에서의 재료의 온도를 측정해보고, 나아가 재료의 변태점 측정방법, 상분석방법을 알아본다. 제베크효과(Seebeck effect) 2종류의 금속 또는 반도체의 양 끝을 접합해 폐회로를 구성하고 온도차이를 주게되면 회로에 열기전력을 일으킨다. 이방법을 이용해 열전대개발이 이루어지게 되었다. 즉, Seebeck effect는 두 개의 정점이 각기 다른 온도에서 유지되는 하나의 루프 안에 두 개의 각기 다른 전도체가 결합되어 있을 때 전류가 생기는 것을 말한다. 두 개의 물체가 각각 다른 free el.. Engineering/재료 공학 2020. 12. 7. 재료공학실험 | 2원계 합금의 열분석 TIP 2원계 합금(Pb․Sn)의 열분석 실험을 통하여 상태도에서의 상의 변태에 대한 이해를 증진시키는데 그 목적이 있다. 열분석 실험에 재료를 가열 또는 냉각시키면서 그 물체의 온도를 측정해가면 온도의 시간적 변화는 일반적으로 평활한 곡선으로 나타난다. 그러나 물질이 전이점을 갖거나 분해하듯이, 어떤 상변화가 있을 때는, 곡선은 그 온도에서 정지점 또는 이상변화를 보인다. 따라서 이 곡선에 의해 상변화나 반응의 생성 등 각종 변화를 알 수 있다. 이 방법이 열분석이다. 물질의 녹는점․응고점․분해점 또는 합금의 상전이 등의 연구에 사용되며, 기준물질과 시료를 동시에 가열하면서 두 물질 사이에 생기는 온도차를 측정하여 시료의 열적 특성을 해석하는 시차열분석도 이용된다. 시차열분석이란 정속승항온 과정에서 시.. Engineering/재료 공학 2020. 12. 2. 재료공학실험 | 냉각곡선을 이용한 2원계(Pb-Sn) 합금상태도 작성 TIP 본 실험에서는 Pb-Sn의 합금 조성의 비율을 달리하여 일정의 고온이상으로 가열 후 냉각을 하면 냉각 곡선을 얻을 수 있는데, 이 곡선을 통하여 각 합금별 조성에 따른 변태점을 파악하고 Pb-Sn 2원계 합금의 상태도의 윤곽을 그리고 그에 따른 성질 및 특성을 파악하는 것이 이번 실험의 목적이다. 냉각곡선 순금속이나 합금이 용융상태로 있는 온도에서 고체가 되는 온도까지 냉각됨에 따라 나타나는 온도변화를 시간에 따라 표시한 곡선이다. 순금속의 냉각곡선의 경우 응고온도에 도달할 때까지는 평탄하게 떨어지다 응고온도에 도달한 후 일정 시간동안 수평으로 있게 된다. 이는 금속이 액체상태에서 고체상태로 변하는 과정을 나타내며, 이때 응고잠열이 소모된다. 합금의 경우는 특수한 경우를 제외하고는 냉각시 용체로부.. Engineering/재료 공학 2020. 11. 9. 물리화학실험 | 벤젠의 어는점 내림을 이용한 분자량 측정 TIP 순수한 용매인 벤젠과 나프탈렌과 안트라센을 용해한 용액의 어는점을 측정하고 어는점 내림 현상을 이용하여 비휘발성, 비전해질 나프탈렌과 안트라센의 분자량을 계산한다. 화학에서 분자량을 측정하는 방법에는 여러 가지가있다. 대표적으로 어는점 내림에 의한 분자량 측정, 끓는점 오름에 의한 분자량 측정, 이상기체 상태 방정식에 의한 분자량 측정, Victro meyer에 의한 분자량 측정이 있다. 용액의 끓는점 오름, 어는점내림, 그리고 삼투압은 용질 때문에 나타나는 현상들로 용질의 알갱이 수에만 의존하고 그 종류에 무관하다. 용질은 비휘발성이고 따로 녹아들어가지 않는다는 가정하에 용액이 얼 때는 순수한 고체 용매만이 분리된다. 이 원리를 이용하여 순수한 벤젠의 어는점을 측정하고, 벤젠에 나프탈렌을 첨가하.. Chemistry/물리화학 2020. 10. 8. 신소재기초실험 | T-T 곡선을 이용한 Pb-Sn 합금 상태도 작성 TIP 제조된 몇 종류의 Pb-Sn 합금을 고온으로 가열한(약400℃정도) 다음 냉각할 때 얻어지는 냉각곡선을 이용해서 각 합금조성별 변태점을 측정하여 Pb-Sn 2원계 합금 상태도의 윤곽을 그린다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 순금속괴(Pb,Sn)을 가열하여 적당량 용해 후 평량하기 쉽도록 잘게 나눈다. 2) Pb-Sn의 조성별 합금량이 250g이 되도록 나눈다. 3) 각각의 합금을 용해용 도가니에 넣고 가열토치로 완전히 용융할때까지 가열한다. 세라믹봉으로 수시로 용탕내를 교반하여 균일하게 녹게한다. 4) 기록계에 연결된 열전대(K형)를 용융된 합금에 담그어 그대로 냉각시키면 기록지에 자동으로 냉각곡선이 그려진다. 5) 응고완료된 시료는 재가열하여 열전대를 분리한다. [신소재기초실험]T-T 곡선을 .. Engineering/신소재 공학 2020. 4. 26. 신소재기초실험 | 냉각곡선을 이용한 상태도 작성 TIP 제조된 몇 종류의 Pb-Sn 합금을 고온으로 가열한(약 400℃정도)다음 냉각할 때 얻어지는 냉각곡선을 이용해서 각 합금 조성별 변태점을 측정하여 Pb-Sn 2원계 합금 상태도의 윤곽을 그린다. 그리고 이 상태도에서 상의 변태과정을 알아본다. 만약 단일 성분계가 액체 상태에서 냉각되면, 변태를 겪는 시편의 온도는 상이 변하는 동안 일정하게 유지된다. 두 개의 상이 2성분계 합금에서 평형상태에 있으면 상의 변화 는 온도범위에서 발생할 수 있다고 추론할 수 있다. 세 개의 상이 2성분계 합금에서 평 형상태에 있을 때 자유도는 0이 된다고 상률에서 말한다. 재료의 온도는 변태하는 동안 일정하게 유지된다. 세 개의 상이 공정조성에 존재할 때, 합금은 일정한 온도에서 응고된다. 평행조건 하에서 특정 온도에.. Engineering/신소재 공학 2020. 4. 18. 소재공학기초실험 | 냉각 곡선에 의한 상평형도 작성 TIP Pb-Sn 합금의 융점(Melting point)를 측정하여 합금의 냉각곡선과 그 합금계의 상평형도를 작성하는 것이다. 액체상태에 있는 순금속의 원자들은 약한 인력으로 상호 결합되어 있으며 또 불규칙하게 배열되어 있다. 원자들은 운동을 할 수 있고 액체금속은 용기의 형상에 따라 쉽게 흘러 들어갈 수 있으며 연결이나 응집은 할 수 없다. 순금속이 액상으로부터 고상으로 냉각될 때에 응고점이라 불리는 일정온도에서 상태의 변화가 일어나며, 이 과정을 응고(solidification)라 부른다. 냉각 과정 중에 여러 시간에 있어서의 금속의 온도를 기록해 보면 그림1에 보인 바와 같은 냉각곡선이 얻어진다. 이 그림은 응고점에 있어서의 금속의 온도는 응고가 진행되는 동안 일정하다는 것을 나타내고 있다. 외부로.. Engineering/신소재 공학 2019. 11. 19. 물리화학실험 | 분자량 측정 - 어는점 내림 측정 TIP 어는점 내림법에 의하여 용질의 분자량을 측정하는 방법을 알 수 있다. 어는점 내림 용질을 가했을 때 용매의 어는점은 다음 식을 따라서 정상 어는점보다 내려감을 알 수 있다. △Tf는 어는점 내림, m은 용질의 몰랄농도 , △Hf는 용매의 몰녹음열, M1은 용매의 분자량, R은 joule/mole˚K 단위의 기체상수, T0은 순수한 용매의 어는점이다. 베크만 온도계 베크만 온도계는 끊는점 오름이나 어는점 내림과 같은 극히 작은 온도변화를 측정하기 위하여 특별히 고안된 온도계이다. 직접 측정되는 온도의 변화범위는 5～6℃로 작지만 눈금은 0.01℃ 까지 정밀하게 새겨져 있다. 온도계의 수은기둥은 모세관으로 되어 있고 아래와 위에 수은주머니를 가지고 있어, 측정하려는 온도 근처에서 수은의 높이를 적당히.. Chemistry/물리화학 2019. 11. 18. 이전 1 다음 반응형
