중앙대학교 고체재료실험 금속 미세조직 검사(Tensile Test) 예비 레포트

문서 내 토픽

1. 동소체

동소체는 같은 종류의 원소로 구성되어 있지만 분자식이나 구조가 다른 물질을 말한다. 즉, 원자 번호는 같지만 중성자수가 다른 홑원소 물질을 동소체라고 한다. 이들은 같은 화학 조성을 가지지만 원자의 배열 상태나 결합 양식이 다르다. 탄소, 인, 황 등의 동소체 예시가 제시되어 있다.
2. 부식액의 역할

부식액은 금속의 표면을 화학적 방법 또는 전기분해적 방법으로 차별침식시켜 세밀한 금속조직을 나타내는 데 사용되는 도구이다. 부식액을 사용하면 효율적으로 세밀한 금속 조직을 관찰할 수 있다.
3. 광학현미경의 원리

광학현미경은 초점거리가 짧은 대물렌즈를 물체 가까이 두어 1차 확대된 실상을 접안렌즈로 다시 확대하는 원리로 작동한다. 물체와 대물렌즈 사이의 거리가 조금만 변해도 바른 상을 맺지 못할 정도로 매우 예민하다. 현미경 배율은 대물렌즈와 접안렌즈의 배율 곱으로 계산된다. 금속의 경우 광선이 통과할 수 없어 반사광을 이용하여 조직을 관찰한다.
4. 광학현미경의 장단점

광학현미경은 다양한 배율의 렌즈를 장착하여 연속적으로 바꾸며 볼 수 있어 표면 조직 상태를 실체감 있게 볼 수 있다. 그러나 빛의 파장 한계로 최대 배율이 2000배로 제한된다. 전자현미경에 비해 확대배율과 분해능이 떨어지지만 생물을 건조시키지 않고 산 채로 관찰할 수 있다.
5. lapping과 polishing의 차이

lapping은 랩이라는 공구와 랩제를 사용하여 마모와 연삭 작용으로 공작물을 다듬질하는 정밀 가공법이다. polishing은 lapping 가공 후 더욱 치밀하게 연마하여 광택 있는 면을 얻는 가공법으로, hard polishing과 soft polishing으로 구분된다. 즉, lapping 후 polishing을 통해 더욱 효과적인 금속면을 얻어낼 수 있다.

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1. 동소체

동소체는 같은 화학식량을 가지지만 서로 다른 결정 구조를 가지는 물질을 말합니다. 이러한 동소체는 물질의 물리적, 화학적 성질에 큰 영향을 미치므로 매우 중요합니다. 예를 들어 탄소의 경우 다이아몬드와 흑연이 대표적인 동소체입니다. 다이아몬드는 단단하고 투명한 반면 흑연은 연하고 불투명한 특성을 가지고 있습니다. 이처럼 동소체는 물질의 성질을 결정하는 중요한 요소이며, 이를 이해하는 것은 물질 과학 분야에서 매우 중요합니다.
2. 부식액의 역할

부식액은 금속 표면의 산화막을 제거하고 금속 표면을 활성화시켜 금속 간 접합을 용이하게 하는 역할을 합니다. 이를 통해 금속 간 접합 강도를 높일 수 있습니다. 또한 부식액은 금속 표면의 오염물질을 제거하여 접합면의 청결도를 높이는 역할도 합니다. 이러한 부식액의 역할은 용접, 납땜, 도금 등 다양한 금속 가공 공정에서 중요하게 활용됩니다. 부식액의 종류와 농도, 처리 시간 등을 적절히 조절하여 최적의 표면 처리 효과를 얻을 수 있습니다.
3. 광학현미경의 원리

광학현미경은 렌즈 시스템을 이용하여 대상물을 확대하여 관찰하는 장치입니다. 대물렌즈와 접안렌즈로 구성된 렌즈 시스템에 의해 대상물의 상이 형성되고, 이를 관찰자의 눈으로 볼 수 있게 해줍니다. 대물렌즈는 대상물을 크게 확대하고, 접안렌즈는 이 확대된 상을 다시 관찰자의 눈에 맞게 조절합니다. 이때 렌즈의 초점거리와 배율, 조리개 등의 설정을 통해 관찰 대상의 해상도와 명암비를 조절할 수 있습니다. 광학현미경은 이러한 원리를 바탕으로 미세한 구조와 세포, 조직 등을 관찰할 수 있게 해줍니다.
4. 광학현미경의 장단점

광학현미경의 장점은 다음과 같습니다. 첫째, 비교적 간단한 구조와 조작법으로 인해 사용이 편리합니다. 둘째, 가시광선을 이용하므로 관찰 대상에 대한 손상이 적습니다. 셋째, 다양한 염색 기법을 통해 관찰 대상의 특정 부분을 선택적으로 관찰할 수 있습니다. 넷째, 실시간으로 관찰이 가능하여 동적인 현상을 관찰할 수 있습니다. 단점으로는 첫째, 분해능이 제한적이어서 나노 수준의 미세 구조를 관찰하기 어렵습니다. 둘째, 광학 렌즈의 수차로 인해 이미지 품질이 저하될 수 있습니다. 셋째, 시료 준비 과정이 복잡할 수 있습니다. 넷째, 관찰 대상의 두께가 얇아야 한다는 제약이 있습니다. 이러한 장단점을 고려하여 연구 목적과 관찰 대상에 따라 광학현미경의 활용도를 높일 수 있습니다.
5. lapping과 polishing의 차이

lapping과 polishing은 모두 표면 연마 공정에 사용되지만, 그 목적과 방법에 차이가 있습니다. lapping은 거친 연마 공정으로, 표면의 요철을 제거하고 평탄도를 향상시키는 것이 목적입니다. 이를 위해 연마재와 연마 패드를 사용하여 기계적으로 표면을 연마합니다. lapping 공정에서는 연마재의 입자 크기가 크고 압력이 높아 표면에 상당한 양의 물질을 제거할 수 있습니다. 반면 polishing은 미세 연마 공정으로, 표면의 거칠기를 최소화하고 광택을 내는 것이 목적입니다. polishing에서는 연마재의 입자 크기가 작고 압력이 낮아 표면을 부드럽게 연마합니다. 이를 통해 표면의 거칠기와 불균일성을 최소화할 수 있습니다. 따라서 lapping은 거친 연마를, polishing은 미세 연마를 위해 사용되며, 이 두 공정을 적절히 조합하여 최적의 표면 품질을 얻을 수 있습니다.