순금속의 냉각 곡선 관측 및 이를 이용하여 Pb-Sn 상태도

소개글

순금속의 냉각 곡선 관측 및 이를 이용하여 Pb-Sn 상태도 에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서론
1.1. 연구배경 및 목적
1.2. 관련이론
1.2.1 상태도
1.2.1.1 상태도
1.2.1.2 비정질 구조 Martensite
1.2.1.3 결정질 구조의 종류 및 특징
1.3. 열전대
1.3.1 열전대

Ⅱ. 본론
2. 1 합금
2. 1. 1 합금의 상태도 분석

Ⅲ. 결과 및 고찰
3. 1 시험 결과 및 결론
3. 1. 1 첫 번째 실험
3. 1. 2 두 번째 실험
3. 1. 3 고찰

Ⅳ 참고문헌

본문내용

본 그래프와 같이 순물질이 더 높을 수 있다는 게 첫 번째 고찰이다.
두 번째 고찰로는 간추려서 실험의 잘못을 말했었는데, 증거자료로서 [자료 16]을 첨부한다.
왼 편의 자료를 참고할 경우 공백이 존재하는 것을 볼 수 있다. 보통의 “로”에서 열이 순환되면서 큰 차이는 없다. 라는 주장들이 있지만 열의 활성화에 의해서 내부 열에 의한 압력이 점점 증가하면서 외부보다 높은 압력을 갖게 된다. 수치상으로 계산된 바는 아니지만 자연의 법칙에 의해서 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 기류가 흐르게 되는 법칙이 존재한다. 그리하여 열은 밖으로 유출되게되고 내부의 온도는 꽉 닫혀있을 때보다 빠른 속도로 하강하게 된다. 그렇기 때문에 이러한 실험적인 오차가 발생되기에 충분한 조건이다. 또한, 실험 보조 기구의 부족으로 두 번째 실험에서만 이러한 덜 막음 현상이 발생하게 되었기에 오차 요인으로서 강력하게 지목되고 있는 바이다.
물론, 개구된 정도를 확실히 계산하여 알 수 있다면 훨씬 정확한 열의 감소율을 이론적으로 추론할 수 있었을텐데 그 점에 대해서는 매우 아쉽다.
그리고 외적인 요인으로서 기록에도 문제가 있다. 시간을 3초간격으로 한번 측정하는 방법을 채택하여 진행했는데 시간 간격도 [자료 17]과 같이 애매한 상황이 연출되기도하면서 너무 눈에 띄는 오차들이 범해졌었다. 그러한 오차를 줄이기 위해 측정치를 적는 사람은 딱 한명(본인)으로 기준하여 측정하였기에 최대한 줄여보았지만 카운트를 해주는 사람이 계속해서 바뀌었기에 큰 효과는 기대하기 힘들었다.
그리고 측정을 위한 “전열대”의 온도 측정 범위를 만들기 위하여 수은 용접을 감행하였는데, [자료 18]은 그의 자료이다. 이 역시 용접을 통해 제대로 된 접촉이 이루어졌는 지를 확인할 길이 없었기에 애매한 상황이 되었었다. 이 또한, 놓치기 힘든 오류 원인일 수 있다.
용접이 잘못될 경우에는 열의 차 이에 의해서 전류를 발생시키는 Seebek 원리에 의해 구동되는 전열대로 전열되는 열이 실제의 양과 차이가 존재하여 오차를범한다는 이론적인 가정을 통해서 이러한 제시가 가능한 것이다.
그렇다면, 위의 근거들을 토대로 다음 두 번째의 실험에서 어떠한 오류가 발생되었는가에 대해서 살펴보도록 하자.
아래의 자료는 Pb-Sn 곡선이다. 물론 본 실험을 통한 것이고, 살붙임을 하지 않은 Virgin Data이다. 확실하게 알 수 있는 것은 동향이 조금 이상한 부분이 확연히 두 군데가 측정될 것이다. 바로 밑의 [자료 19]에 지적한 직선형 부분이다. 우선 윗부분의 직선을 알아보자면 이론상으로는 가파르게 하강하는 부분이어야 하는데 거의 평행에 가까운 비슷한 수치를 보인다. 두 번째 낮은 온도에 존재하는 선의 경우는 공정선(고상선)인데 고상선의 경우는 직선형을 유지하는 것이 이론적이며 이상적이다. 하지만 매우 변동이 심한 모습이 포착된다. 더군다나 이론적으로 Pb-19wt%Sn 의 경우는 고상선의 왼쪽 부분의 끝점인데 전혀 일치하지 않고 200도 가량에 떠있는 데이터를 볼 수 있다. 이러한 점 또한 의심하고 고쳐야할 부분 중 하나이기에 이러한 곳들에 대해 이야기 해보려 한다.
첫 번째 자료가 하강해야하는 이유는 실험적으로 제시된 상태도를 인용하자면 Sn이 첨가될수록 액상선이 감소하는 추세로 진행되는 것을 통해 볼 경우 주석이 첨가됨에 따라서 열에너지와 온도감소량의 열평형이 시작되는 구간이 점점 더 낮아지게 되는데, 그렇다면 열에너지와 온도감소량을 다시 고찰해야할 필요성이 있다.
열에너지는 처음에 가한 에너지로서 계속해서 감소하는 값으로 엄연히 따진다면 컨트롤이 불가능하다. 대신 온도감소량은 얼마든지 환경을 바꾸면서 컨트롤이 가능한데, [자료 16]을 다시 참고하면 이러한 온도감소량을 극단적으로 증가시켜주는 요인이라 생각할 수 있다. 여기서 극단적으로 증가한 온도감소량 때문에 원래보다 더욱 낮은 에너지를 가했을 경우 첫 번째 전환점을 관측할 수 있게 되었던 것이다.
이와 같은 이유로 공정선(고상선)의 불일치 또한 알아볼 수 있다. 고상선으로 보이는 근접한 점들 모두 다 [네모] 모형의 표시로 2차 온도 변환점의 온도들인 것을 알 수 있는데, 이는 [자료 16]을 설명하며 보인바와 같이 두 번째 실험을 행할 때 유독 이렇게 틈이 있는 “로”를 사용한 조가 대부분이었다는 것을 주안점으로 삼아 생각한다면 이러한 결과가 나오는 것을 어느정도는 예측할 수 있다.
이 외에도 여러 가지 이유가 있겠지만 가장 현실적인 오차 원인이다.
IV. 참고문헌
1. 재료과학과 공학 (7판) 시그마프레스 출판. William.D.Caliister.Jr저
2. 사진자료( Jominy 시험 등 )
http://hyunam.hanbat.ac.kr/%7Elittleys/%C3%B6%B0%AD%C0%E7%B0%E6%C8%AD%B4%C9.htm
3. 사진자료 ( Martensite )
http://cafe.naver.com/metalhint/1017
4. 사진자료 ( TTT 커브 )
http://blog.naver.com/pshlkh0908?Redirect=Log&logNo=50004913109
5. 사진자료 ( 페라이트와 펄라이트 )
http://cafe.naver.com/metalhint.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=2886
6. 사진자료 ( 시멘타이트 )
http://cafe.naver.com/metalhint.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=13317
7. 사진자료 ( 합금 상태도 )
http://blog.naver.com/beser?Redirect=Log&logNo=90043575537
8. 열처리에 대한 정보
http://cafe.naver.com/hyundaiplant2.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=53
9. 열전대와 제벡 효과의 상관성
http://100.naver.com/100.nhn?docid=829789
10. 제벡(Seebek) 효과
http://100.naver.com/100.nhn?docid=829789

키워드

Seebek,   열전대,   합금,   Pb-Sn,   고용체,   비정질구조,   마르텐사이트,   상태도