| 초록 |
열이 많이 발생한 전기, 전자제품의 고 집적화가 가속화됨에 따라 작동시 생기는 높은 발열을 효과적으로 방출시킴으로써 전자제품의 기능, 수명 및 신뢰성을 높일 수 있는 복합소재가 필요하다. 복합소재의 열전도도는 조성, 밀도, 불순물, 계면 등에 민감하게 영향을 받기 때문에 새로운 방열소재의 개발은 많은 노력을 필요로 한다. 복합재료, 박막재료 및 후막재료의 열적 특성은 벌크 재료(bulk materials)의 특성과 큰 차이를 나타내는데, 특히 후막재료의 열전도도에 대해 신뢰성 있게 열전도 특성을 측정하는 것은 중요하다. 이 연구는, 복합소재의 열전도도 예측모델을 증명하기 위한 기초 연구로써 수행되었다. 다층 금속소재의 열전도도가 혼합법칙을 통해 단층소재의 물성을 통해 계산되어 예측 할 수 있다는 가정하에 단층 금속소재와 다층 금속소재(클래드재)의 열전도도를 측정 하여 계산한 값과 비교하였다. 금속은 STS304, STS439, Al1050, Al1060을 사용하여 압연(rolling)을 통해 다층소재로 제조했다. 열전도도의 측정을 위해 비열, 열확산도, 밀도를 각각 측정하였다. 열확산도는 light flash analysis(LFA)를 통해 측정하였고, 25°C 에서 N2 분위기에서 측정하였다. 비열은 differential scanning calorimetry(DSC)를 통해 0~200°C의 범위에서 승온 속도 10°C/min 으로 N2 분위기에서 측정하여 25°C 에서의 비열을 측정하였다. 밀도는 아르키메데스법을 이용하여 측정하였다. 단층소재의 경우 측정된 열전도도와 계산된 열전도도가 거의 일치했다. 반면, 다층소재의 열전도도는 계산된 열전도도에 비해 크게 낮게 측정 된 것을 알 수 있었다. 이를 통해 계면의 존재가 열전도도의 감소에 크게 영향을 주는 것을 알 수 있었고 계면의 물리적 특성이 열전도도의 변화에 어떻게 영향을 주는지에 대한 연구를 진행하였다. 이를 통해 향후 후막재료의 열전도도 측정연구의 기초자료로 활용 할 수 있을 것이다. |
