냉각곡선을 이용한 상태도 작성

소개글

냉각곡선을 이용한 상태도 작성에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험 제목

2.사용 장비

3.실험 목적

4.관련 이론

5. 실험 방법

6. 실험 결과

6. 고찰

본문내용

차가 펜 레코더 보다 크다는 것이다. 만약 알고자했던 TL 점이나 Ts 점이 P/C 와 A/D보드가 데이터를 분석하는 동안 지나가 버릴 경우 이것을 놓쳐버릴 위험이 발생할 수 있기 때문이다. 하지만 P/C 와 A/D 보드를 이용하여 데이터 수집 및 처리할 경우 얻은 데이터의 저장 및 가공분석이 용이하다는 장점이 있다. 우리는 펜 레코더에 열전대를 연결하고 세 개의 도가니 위치를 적당히 정한 뒤 열전대를 사형으로 고정하였다. 이때 주의해야 할 것은 열전대의 위치가 도가니의 벽쪽이 아니라 최대한 중심을 향해야한다는 것이다. 열전대가 도가니의 표면에 닿을 경우 용탕과 도가니의 온도차이로 인해 용탕의 적절한 온도를 알아볼 수 없는 오차가 유발 될 수 있기 때문이다. 이때 우리가 사용한 열전대는 k 열전대로서 Al 합금에 주로 사용되는 열전대이다. K 열전대는 비교적 내열성이 좋아 고온까지 사용 가능하고 기전력 특성의 직진성이 양호하며 비교적 내식성이 높다는 장점이 있다. 설치가 다 끝난 펜 레코더를 알맞게 설정한 뒤
용해가 끝난 용탕을 도가니 로에서 꺼내어 설치해둔 열전대를 삽입하자 세 개의 펜이 냉각곡선을 기록하기 시작하였다.
실험 결과 얻어낸 냉각 곡선을 분석한 결과 순수한 금속일수록 빨리 냉각될 것이라는 예상대로 가장먼저 냉각되기 시작한 것은 순 알루미늄이었다. 또 결과 값 그래프에서 확인할 수 있듯이 순수한 알루미늄의 냉각곡선에서는 일정구간 온도가 유지됨을 볼 수 있었다. 이것은 순금속의 냉각곡선의 특징인 잠열구간으로써 용탕이 응고되면서 고체와 액체가 공존하는 구간을 나타낸다. 불순물의 함량이 많을수록 용융점이 낮음을 확인할 수 있었는데 이는 Si의 함량이 많을 때는 원자간 결합에너지가 순 알루미늄의 원자간 결합에너지보다 작기 때문에 보다 낮은 온도에서 원자끼리 쉽게 분리되어서 용융점이 낮아지는 것이다. 또 순수할수록 빨리 냉각됨으로 Si의 함량이 많을수록 냉각속도가 느릴 것이라는 예상대로라면 Si의 함량이 7%인 A 356이 Si의 함량이 12%인 A 6063보다 더 빨리 냉각되어야 하지만 조성의 차로 인하여 A6063보다 A356이 더 느리게 냉각되는 것을 확인할 수 있었다. 실험했던 순수한 Al, A356(7%Si), A6063(12%Si)는 순도에 따라 냉각곡선이 다르게 나타나게 되었는데 그에 따른 각각의 TL 점이나 Ts 점을 통하여 상태도를 도출하려고 나름대로 시도해 보았지만 적절한 상태도 도출에는 실패한 것이라 생각된다. 열전대를 이용하여 물질의 이동을 수반하지 않고 열에너지가 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 현상에 따라 국소적인 온도변화를 냉각곡선으로 나타내고 이를 이용하여 그물질의 여러 가지 특성을 분석할 수 있다는 것 자체만으로도 상당히 참신한 분석법이라고 생각되었고 열전대에 대해 조사하면서 여러 종류의 열전대 중에서 사용 장소, 사용 용도에 따라서 적당한 것을 선택하여 사용하는 것이 가장 중요할 것이라는 생각도 하게 되었다. 또 여러 가지 실험의 반복으로 보다 정확한 상태도 도출을 시도해 보고 싶다.

키워드

냉각곡선,   상태도 작성,   열전대