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AAO 나노 허니컴 구조물의 porosity 에 따른 기계적인 물성 측정
Mechanical property measurements of AAO nanohoneycomb structure on the porosity 원문보기

대한기계학회 2008년도 추계학술대회A, 2008 Nov. 05, 2008년, pp.1837 - 1841  

김영득 (포항공과대학교 기계공학과) ,  이헌기 (포항공과대학교 기계공학과) ,  정봉부 (포항공과대학교 기계공학과) ,  박현철 (포항공과대학교 기계공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to investigate the properties of the AAO nanohoneycomb structure. Especially the Elastic modulus and hardness play important role in determining the mechanical deformation of ceramic materials. The mechanical properties of the AAO nanononeycomb structure were investigate...

AI 본문요약
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문제 정의

  • AAO 나노 허니컴 구조물은 적당한 전해질 용액과 전압에서 알루미늄의 양극산화로 얻어진다. 본 연구에서는 포어 크기 30nm와 포어 거리 100nm의 AAO 나노 허니컴 구조물을 제작하기 위해 옥살산을 이용한 two-step anodization을 수행하였다. 먼저 7℃ 일정한 온도의 Ethanol/perchloric acid 용액상에서 알루미늄 시편을 전해연마하였다.
  • AAO(anodic aluminum oxide) 나노 허니컴 구조물은 기초적인 연구 뿐만 아니라 다양한 응용 가능성 때문에 학계에서 많은 관심을 받고 있다. 이 연구의 목적은 AAO 나노 허니컴 구조물의 물성을 조사하는 것이다. 특히 탄성계수와 경도는 세라믹 물질의 기계적인 변형을 결정하는데 중요한 역할을 한다.

가설 설정

  • Ko et al.는 양극산화 알루미늄의 표면 및 홀의 크기가 이상적인 경우인 모든 홀들의 크기가 똑같다는 가정하에 Fig.2 에 의해 다음과 같은 식을 이용하여 Porosity 을 구하였으며 본 연구에서도 이를 이용하여 계산하였다. Porosity 와 양극산화 시간의 관계는 Table 1 에 나타냈다.
  • Porosity 에 따른 기계적인 물성을 연구하기 위해 AAO 나노 허니컴 구조물의 porosity 측정은 필수적이다. 많은 연구에서 AAO 나노 허니컴 구조물의 porosity 는 포어 크기의 직접적인 측정이나 이상적인 hexagonal 경우로 가정하여 계산되었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
AAO 나노 허니컴 구조물은 어떤 반응으로 얻을 수 있는가? AAO 나노 허니컴 구조물은 적당한 전해질 용액과 전압에서 알루미늄의 양극산화로 얻어진다. 본 연구에서는 포어 크기 30nm와 포어 거리 100nm의 AAO 나노 허니컴 구조물을 제작하기 위해 옥살산을 이용한 two-step anodization을 수행하였다.
MTS nanoindentation XP 를 이용하여 AAO 나노 허니컴 구조물의 기계적인 물성을 연구하여 얻은 결론은 무엇인가? - 30, 40, 50, 60, 70nm 의 포어 크기 와 100nm 의 포어 거리를 갖는 AAO 나노 허니컴 구조물의 인덴테이션 modulus 와 hardness 가 측정되었다. - 이를 통해 porosity 에 따른 기계적인 물성에 대해 해석할 수 있었다. - 인덴테이션 modulus 와 hardness 실험값과 3 개의 관계식을 비교한 결과 전체적으로 인덴테이션 modulus 가 좀 더 식과 수렴하는 것을 알 수 있었다. - 실제로는 포어 사이의 경계면의 물성도 다르기 때문에 AAO 나노 허니컴 구조물은 two-phase 복합재료라는 가정이 수정된다면 알루미나의 기계적인 물성을 좀 더 정확히 연구할 수 있을 것이다.
AAO 나노 허니컴 구조물을 제작하는 과정에서 알루미늄 시편의 모서리 효과를 피하기 위해 무엇을 했는가? 5cm ×1.5cm 였으며, 모서리 효과(edge effect)를 피하기 위해 모서리 부분에 산 용액과 접촉을 방지하기 위한 패시베이션 물질(passivation materials)을 칠해서 반응을 방지하였다.
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