재료공학기초실험_광학현미경_저탄소강미세구조관찰

문서 내 토픽

1. Etching

Etching은 화학조성, 응력, 결정구조 등에 따라 방법이 다른데 본 실험에서 사용한 Etching 방법은 가장 일반적인 화학부식 방법인 Nital을 사용하였다. Etching은 그 금속표면을 부식을 시킴으로서 입자의 관찰이 용이하게 해준다. 광학 현미경으로 시편을 관찰 한다고 할때 광학 현미경은 반사방식에 의해 조작된다. 나타난 영상에서의 명암은 미세구조의 여러 구역에서의 반사도 차이에 의한 결과이다. 이 미세구조는 적당한 화학 시약을 이용한 표면처리인 etching 에 의해 관찰된다. 만약 시편을 준비할 때 Etching 하지 않으면 들어오는 빛이 시편에 모두 수직반사 하게 되어, 현미경으로 보면 아무 것도 보이지 않게 된다. 하지만 Etching 시킨 시편은 난반사가 일어나 명암이 발생하여 시편을 관찰 할 수 있다.
2. 광학현미경

광학현미경 관찰법의 경우, 미세구조를 관찰하기위해 광학현미경이 사용된다. 광학과 조명 장치는 광학현미경의 기본 요소이다. 가시광선에 불투명한 재료의 경우(모든 금속, 많은 세라믹과 폴리머), 오직 표면만이 관찰되며, 광학현미경은 반사 방식에 의해 조작된다. 나타난 영상에서의 명암은 미세구조의 여러 구역에서의 반사도 차이에 의한 결과이다. 이러한 기술을 이용하여 최초로 금속을 관찰하였기 때문에, 이런 종류의 관찰을 금상학(metallographic)이라고 한다. 광학현미경을 이용하여 다결정 재료의 결정립 구조를 관찰하기 위해서는, 시편 표면을 매우 평탄하게 거울면과 같이 만들어야 하며, 이를 위해 표면을 연마, 폴리싱한다.
3. 저탄소강 미세구조

본 실험에서 관찰한 미세구조를 바탕으로 저탄소강의 미세조직은 다음과 같다. 다결정 시편에서 식각의 특성은 결정립 마다 달라서 Etching 시 부식되는 정도가 다르다. 적게 부식 되어 Etching 된 표면이 상대적으로 매끈한 부분은 현미경으로 관찰시 밝게 보인다. 부식이 많이 된 부분일수록 반사각이 커지면서 현미경으로 들어오는 빛이 줄어들게 되므로 어둡게 보인다. 이렇게 명암 차이가 발생하고 시편을 관찰할 수 있다. 또한 Etching 시 grain 과 grain 사이에 부식이 일어나 grain boundary 가 형성되고 그 부분에서 난반사가 일어나 어둡게 보여 현미경으로 관찰 할 수 있다.

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1. Etching

Etching is a versatile and widely used technique in various industries, including electronics, metalworking, and art. It involves the selective removal of material from a surface using a corrosive chemical or physical process. The ability to precisely control the etching process allows for the creation of intricate patterns, designs, and features on a wide range of materials, making it an essential tool in many applications. Etching enables the fabrication of complex electronic circuits, the production of decorative and functional metal parts, and the creation of unique artistic works. As technology continues to advance, the applications of etching are likely to expand, driving further innovation and advancements in this field.
2. 광학현미경

광학현미경은 과학 연구와 산업 분야에서 매우 중요한 도구입니다. 이 장비를 통해 우리는 육안으로 관찰할 수 없는 작은 물체와 구조를 자세히 관찰할 수 있습니다. 광학현미경은 생물학, 재료공학, 반도체 산업 등 다양한 분야에서 활용되며, 새로운 발견과 혁신을 가능하게 합니다. 최근에는 디지털 기술의 발전으로 광학현미경의 성능이 크게 향상되었고, 이미지 분석 및 데이터 처리 기능이 강화되어 더욱 정밀한 관찰과 분석이 가능해졌습니다. 앞으로도 광학현미경은 과학 기술 발전에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
3. 저탄소강 미세구조

저탄소강의 미세구조는 강재의 물성과 성능을 결정하는 핵심 요소입니다. 저탄소강은 탄소 함량이 낮아 연성과 인성이 우수하며, 용접성과 가공성이 좋아 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 저탄소강의 미세구조는 제조 공정, 열처리 조건, 합금 원소 등에 따라 크게 달라지며, 이에 따라 강도, 연성, 내식성 등의 특성이 변화합니다. 최근에는 미세구조 제어 기술의 발달로 저탄소강의 물성을 더욱 향상시킬 수 있게 되었습니다. 이를 통해 경량화, 고강도화, 내식성 향상 등 다양한 요구사항을 충족할 수 있는 저탄소강 소재 개발이 가능해졌습니다. 저탄소강 미세구조에 대한 지속적인 연구와 개선은 산업 전반에 걸쳐 중요한 의미를 가질 것으로 기대됩니다.