Transcript Document
비정질재료 (학부4) 실험계획 2012-1학기 실험일정 Prof. Se-Young Choi Yonsei University School of Advanced Materials Engineering Optical ∙ Information Materials Research Lab. Contents ■ 조편성 (5개조 / 28명) ■ 실험일정 (2012.03.16 ~ 06.08) ■ 성적평가 (출석 40 / Report 60) ■ 실험장비 및 이론 - Thermal property (TG/DTA, TMA) Optical property (UV/VIS spectrophotometer) Mechanical property (UTM, Micro hardness tester) Micro-structure (SEM/EDS, XRD) Research area & Application ■ 담당조교 조편성 ■ 대상 : 2012-1학기 비정질재료 수강생 ■ 조편성 ( 표시 : 조장) 구분 1 2 3 4 5 6 학번 07 07 07 03 06 07 성 명 기재우 이충렬 김소명 김준현 박세영 송해민 조 구분 1 2 3 4 5 학번 08 06 06 08 07 성 명 김영성 문제병 박종민 박태준 오승희 조 1 4 구분 1 2 3 4 5 6 학번 07 07 05 07 07 07 성 명 신인용 이시원 이윤종 이재형 이홍석 임소영 조 구분 1 2 3 4 5 학번 08 07 08 07 04 성 명 유종영 윤태균 이지연 정범진 한세훈 조 2 구분 1 2 3 4 5 6 학번 05 07 08 07 07 09 성 명 정종혁 조명근 조아현 하만익 황재윤 오윤정 조 3 ▶ 조별 실험진행 (3개월) ▶ Borosilicate glass 조성 유리 5 용융 및 물성평가 실험 (실험일정 참조 : next page) 실험일정 ■ 실험기간 : 2012.03.16(금) ~ 06.14(목) / 3 개월 ■ 실험일정 2012-1학기 기 간 일 정 2012.03 2012.04 ■ 조별 모임 및 연락처 공유 2012.05 조원명단, 연락처, E-mail, 3월4주 첫 실험 가능 날짜 및 시간 조교메일로 전달~ 3.16까지 ▶ 조모임 : 조장 주관 / 2012.03.14(수) ~ 16(금) ▶ 조원 [이름], [E-mail], [핸드폰 번호] 확인 후 실험 조교에게 E-mail로 제출 ▶ 3월 4주 (3.19~23) 실험가능 날짜 실험조교에게 메일로 전달 (실험조교 : 심규인 / [email protected] / ‘12.03.16 金 18:00시 까지) ■ 유리 용융 : 3월 4주 조별 연구실 방문 (B-318호) ▶ 실험조교 주관 : 2012.03.19(월) ~ 5.31(목) 까지 (2공학관 B-318호) ▶ 조별 Borosilicate glass 조성 최소 5종류 이상 용융 ■ 물성 분석 ▶ Thermal property (TG/DTA, TMA) ▶ Optical property (UV/VIS spectrophotometer) ▶ Mechanical property (UTM, Micro hardness tester) ▶ Micro-structure (SEM/EDS, XRD) ■ REPORT 제출 ▶ E-mail 제출 (실험조교 : 심규인 / [email protected] / ‘12.06.15 金 18:00시 까지) 2012.06 조성 조성 조성 조성 조성 1 2 3 4 5 성적평가 ■ 세부일정 1) 기계적 성질 (Strength, Vickers hardness, Fracture toughness) - 2012.05.21(월), 23(수), 25(금) : 조별 가능시간 1회 연구실 방문 2) 광학적 성질 (UV/VIS/NIR spectrophotometer, FT-IR) - 2012.05.29(화), 30(수), 31(목) : 조별 가능시간 1회 연구실 방문 3) 미세구조 (SEM/EDS) - 6월 1주 (추후 공지) ■ 성적평가 구 분 출 석 40 Report 60 합 계 점 수 100 [작성 양식] (1) (2) (3) (4) (5) 실험 기본 실험 실험 결론 목적 이론 방법 결과 및 고찰 ■ E-mail 제출 ([email protected]) 실험조교 : 심규인 ‘12.06.15(금) 18:00시 까지 실험장비 ■ Thermal property (TG/DTA, TMA) 첨부 PDF 파일 (3-1), (3-2) TG/DTA ■ Optical property (UV/VIS spectrophotometer) 첨부 PDF 파일 (4-1), (4-2) UV/Vis spectrophotometer FT-IR 첨부 PDF 파일 ■ Mechanical property (UTM, Micro hardness tester) (5-1), (5-2) ■ Micro-structure (SEM/EDS, XRD) 첨부 PDF 파일 (6), (7) 실험목적 Mechanism of Crystallization Mechanism of ion exchange (K+ – Na+ ion exchange) K+ Na+ 186 pm Na+ K+ K+ 227 pm Na+ K+ K+ Na+ 227 pm Na+ Na+ K+ Na+ 186 pm 표면 압축응력 Na+ Na+ [Glass] Heat treatment Fig. 결정화 강화 Fig. 이온교환 강화 Glass (3, 5, 10㎜) Polyvinyl Butyral (0.012~0.017㎜) Polycarbonate (4.0~6.5㎜) Polyurethan Film (0.1㎜) Safety Film (0.2㎜) 200MD Film (0.2㎜) Bulletproof materials Na+ ■ Mechanical property 기본이론 ▶ Equations of mechanical property ▶ strengthening by crystallization Crystallized borosilicate glass HV 0.4636 ( K IC 1 Hv a 2 P a (a) ) 2 Crack : 46.6 ㎛ (b) Crack : 39.9 ㎛ 3 c 2 0.15 K ( ) a ▲ ZrO2 : 0 wt% ▲ ZrO2 : 7.5 wt% : Tarasobite phase : Albite(NaAlSi3O8), (NaKAl8[Si,Al]16) Table. Mechanical properties with various glass compositions 구 분 SLS Alumino borosilicate Borosilicate 경도 (Hv) 569 581 686 파괴인성 (MPa∙√m) 0.7190 0.7287 0.7545 강도 (MPa) 150 168 210 ZrO2 Phase Parent SLS glass Crystallized SLS glass 575℃(144h), 675℃(0.5h) Crack : 50.6 ㎛ Crack : 48.2 ㎛ Lambert-Beer equation 100 Transmittance (%) 80 ■ Optical property 60 40 Parent 20 o 65 tilted Etching (15% HCl, 30sec) Heat-treatment (1500 C, 30min) o 0 3000 Sapphire 5000 6000 7000 8000 Wavelength (nm) ▶ Fresnel equations I0=100% 4000 ▶ Rayleigh's equation (1 layer) R1=6.9% R2=6.9% 93.1% R1=[(n-1)/(n+1)]2 = 6.9% (사파이어 굴절률, n=1.712) ns I = 86.2% ▶ Lambert-Beer equation T = I / I0 R = [(n-1)/(n+1)]2 ▶ Fresnel equations A = log10T ▶ Lambert equation Transmittance, Reflectance, Absorbance n1 ns n1 t1 λ/ 4 ▶ Rayleigh's equation Anti-Reflective coating ■ Research area & Application ▲ ZrO2 : 0 wt% ▲ ZrO2 : 7.5 wt% : Tarasobite phase : Albite(NaAlSi3O8), (NaKAl8[Si,Al]16) ZrO2 Phase Glass (3, 5, 10㎜) Polyvinyl Butyral (0.012~0.017㎜) Polycarbonate (4.0~6.5㎜) Polyurethan Film (0.1㎜) Safety Film (0.2㎜) 200MD Film (0.2㎜) 100 100 Borosilicate glass Sapphire 80 Transmittance (%) Transmittance (%) 80 60 Parent Borosilicate glass 40 ZrO2 (0g) ZrO2 (2.5g) 0 200 300 400 500 40 Parent ZrO2 (5.0g) 20 60 20 o ZrO2 (7.5g) 65 tilted Etching (15% HCl, 30sec) ZrO2 (10.0g) Heat-treatment (1500 C, 30min) 600 Wavelength (nm) o 700 800 0 3000 4000 5000 6000 Wavelength (nm) 7000 8000 ■ Research paper (Anti-Reflective coating) Control of refractive index(n) by O2 gas flow Control of refractive index(n) by contact angle Mat. Sci. and Eng. B Vol 122 (2005) p7-11 Nature photonics Vol 1 (2007) p176-179 J. Phys. D : Appl. Phys. Vol 40 (2007) p2065-2070 Q&A ■ 조별 연락처 공유 ■ 실험조교 연락처 (1) 심 규 인 / 010-6422-4602 / [email protected] (2) 오 광 석/ 010-3827-1880 / [email protected] ■ 연구실 연락처 - 광 ∙ 정보재료연구실 : 제2공학관 B318호 - 연락처 : 02-2123-2851 - 홈페이지 : http://web.yonsei.ac.kr/yesglass/