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NTIS 바로가기한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society for Precision Engineering, v.29 no.3, 2012년, pp.247 - 252
곽재섭 (부경대학교 기계공학과) , 김건희 (한국기초과학지원연구원) , 이용철 (연암공업대학 컴퓨터응용기계과) , 오오모리 히토시 (이화학연구소 소형재공학연구실) , 곽태수 (경남과학기술대학교 기계공학과)
This study has been focused on application of ELID mirror-surface grinding technology for manufacturing single crystal optic sapphire. Single crystal sapphire is a superior material with optic properties of high performance as light transmission, thermal conductivity, hardness and so on. Mirror-surf...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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사파이어 재료의 단점은 무엇인가? | 이러한 광학적, 기계적, 물리적 우수성으로 인해 광학 평판, 특수 광학창, 광학필터, 전자셀 커버, 프리즘, 레이저, 구경조리개 등 고기능성 광학부품에 활용되고 있다. 하지만 사파이어 재료는 기계적 강도 및 경도가 매우 높으므로 광학 부품에 요구되는 서브 미크론 수준의 형상정밀도와 나노 수준의 표면조도를 얻는데 많은 어려움이 있다. 형상정밀도를 높이기 위해서는 고가의 가공 장치를 필요로 하며, 또한 표면조도를 높이기 위해서는 다듬질 공정에 상당한 가공 시간이 소요된다. | |
사파이어란 무엇인가? | 사파이어는 알루미늄과 산소가 결합된 화합물인 알루미나(Al2O3)가 2,050℃이상에서 녹은 후 응고되는 과정에서 육각형 격자 형태의 결정구조(αAl2O3)1 를 가지고 한 방향으로 응고된 단결정화 된 물질이다. 사파이어는 빛의 투과성이 가장 우수한 재료 가운데 하나로서 뛰어난 광학적 특성을 가지고 있으며, 세라믹 재료 중에서 금속과 맞먹는 열전도도를 가지고 있는 우수한 열적 특성을 보이고 있고 극저온에서 초고온까지 상변태 없이 매우 안정된 저온 및 고온 안정성을 가지고 있다. | |
사파이어는 무엇에 활용되고 있는가? | 또한, 우수한 기계적 성질과 경도가 모스(Mohs) 9 로써 다이아몬드 다음으로 높다. 이러한 광학적, 기계적, 물리적 우수성으로 인해 광학 평판, 특수 광학창, 광학필터, 전자셀 커버, 프리즘, 레이저, 구경조리개 등 고기능성 광학부품에 활용되고 있다. 하지만 사파이어 재료는 기계적 강도 및 경도가 매우 높으므로 광학 부품에 요구되는 서브 미크론 수준의 형상정밀도와 나노 수준의 표면조도를 얻는데 많은 어려움이 있다. |
Kim, K., Ahn, Y., Seo, J. and Park, J., "Comparison of flux and natural sapphire after heat-treatment," J. of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology, Vol. 19, No. 3, pp. 152-158, 2009.
Ohmori, H. and Nakagawa, T., "Mirror Surface Grinding of Silicon Wafer with Electrolytic Inprocess Dressing," Annals of the Int. Academy for Prod. Eng., Vol. 39, No. 1, pp. 329-332, 1990.
Ohmori, H. and Nakagawa, T., "Analysis of Mirror Surface Generation of Hard and Brittle Materials by ELID(Electrolytic In-Process Dressing) Grinding with Superfine Grain Metallic Bond Wheels," Annals of the Int. Academy for Prod. Eng., Vol. 44, No. 1, pp. 287-290, 1995.
Dai, Y., Ohmori, H., Watanabe, Y., Eto, H., Lin, W. and Suzuki, T., "Subsurface Properties of Ceramics for Lightweight Mirrors after ELID Grinding," Int. J. of Jpn, Soc. of Mech. Eng., Series C, Vol. 47, No. 1, pp. 66-71, 2004.
Kwak, T. and Ohmori, H., "Nano-level Mirror Surface Machining Technology for SiC Ceramics Mirror," J. of the Korea Society of Precision Engineering, Vol. 23 No. 6, pp. 29-36, 2006.
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