[화공생물공학기초실험] 금속조직학 및 미세조직 관찰

소개글

동국대학교 2022-2 화공생물공학기초실험 A+ 결과레포트

목차

1. Abstract

2. Introduction

3. Materials & Methods
1) 실험 기구 및 시약
2) 실험 방법

4. Results
1) 실험 결과 사진
2) 결정립 크기 계산

5. Discussion

6. Conclusion

7. Reference

본문내용

본 실험에서는 재료조직 관찰을 위한 시편의 전처리 과정을 이해하고, 직접 시편전처리 과정을 거친 후 미세조직을 관찰해보는 것을 목적으로 한다.
시편전처리 과정은 마운팅, 그라인딩과 폴리싱, 에칭의 순서대로 진행된다. 각 단계마다 시편을 항상 깨끗하게 세척하여 마모입자의 유입을 방지해야 한다. 절단된 시편을 그라인딩 또는 폴리싱 하기 위해, 수지를 사용하여 시편을 고정시키는 과정을 마운팅이라고 한다. 마운팅은 시편의 가장자리 및 표면을 보호하고, 다공성 재질의 기공을 채우고, 시편을 일정한 크기로 만들어주는 기능을 한다. 마운팅 시에 시편과 수지 사이의 접착력을 최상의 조건으로 유지시키지 않으면, 틈이 생겨 원만한 폴리싱이 이루어지는 것을 방해한다.
샌드페이퍼를 사용해 절단작업에서 발생하는 손상을 최소화하는 과정이 그라인딩이다. 웨트그라인딩을 이용하면 마찰입자들이 시편 표면에 묻는 경향과 열 발생을 최소화하고, 페이퍼의 수명을 연장하며 눈 메움 현상을 완화한다는 장점이 있다. 그라인딩 방향은 각 단계마다 45-90° 사이에서 다양하게 진행해야 하며, 수동 그라인딩에서는 전 단계에서 생성된 스크래치 제거 유무를 확인해야 한다.
폴리싱은 그라인딩 후 시편의 고반사도, 스크래치 제거, 시편의 편평도 유지를 위해 진행한다. 최상의 폴리싱 표면을 얻기 위해 시편의 전체 면에서 같은 상대속도를 가져야하고, 시편의 휠의 회전 속도와 회전 방향이 동일해야 한다. 샌드 페이퍼를 바꿀 때마다 방향을 90°씩 바꿔가며 흠집이 완전히 없어질 때까지 수동 연마를 거치면 양질의 시편을 얻을 수 있다.
에칭은 부식액으로 연마면을 부식시켜 조직을 관찰하기 위한 과정으로, 화학조성 등에 따라 방법이 다르고 화학부식방법, 열 및 플라즈마 부식방법 등이 있다. 이때 본 실험에서 사용하는 화학부식법은 가장 일반적이며 산이나 염기의 선택적 부식 성질을 이용한 방법이며 목적에 따라 많은 종류의 부식액이 사용된다.

참고 자료

화공생물공학과 교수진. “화공생물공학기초실험”. 동국대학교 화공생물공학과. 2022. pp. 41–43.
김진원, 손호기, 임태영, 이미재, 김진호, 이영진, 전대우, 황종희, 이혜용, 윤대호, Gim Jinwon,Son Hoki,Lim Tea-Young,Lee Mijai,Kim Jin-Ho,Lee Young Jin,Jeon Dae-Woo,Hwang Jonghee,Lee Hae-Yong,and Yoon Dae-Ho. "N-polar면의 선택적 에칭 방법을 통한 Free-standing GaN 기판의 Bowing 제어." 전기전자재료학회논문지 29.1 (2016): 30-34.