| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교) |
| 권호 | 10권 2호 |
| 발표분야 | 금속 |
| 제목 | 고순도 희유금속 Ta의 열물성 및 전기적 특성 |
| 초록 | 1. 서론 최근 전자·정보통신·반도체·우주항공 등 첨단산업용 부품·소재를 위한 고품위 원료소재 개발에 따른 고신뢰성 소재특성 평가기술이 요구되고 있다. 소재의 순도에 따라 열적․전기적 특성이 많이 변화하며, 고순도 소재개발과 기초 소재특성 평가기술의 표준화 및 자료화가 절실히 요망된다. 신기능성 소재의 관점에서 중요한 희유금속인 고융점 금속은 기지내에 가스 불순물 원소(C, H, O, N)가 침입형으로 고용하여 연성-취성 천이가 나타나는 등 기계적 특성에 매우 유해한 영향을 미치고, 특히 반도체 스퍼터링 타겟 재료로 사용될 경우 특정 불순물이 더욱 더 엄격하게 관리 되고 있다. 고순도 고융점 희유금속의 물리적 특성 평가기술을 확보하고, 소재의 기초특성에 미치는 순도의 영향에 관한 연구가 필요하다고 판단하여, 고순도 희유금속의 물성평가 기초연구로서 Ta에 대한 극저온 열적․전기적 특성평가와 기계적 특성평가를 병행하여, 과학기술 및 산업적으로 중요한 고순도화 기술개발에 대한 기초자료로 축적하고자 하였다. 2. 실험 방법 열적 및 전기적 특성평가를 위해 표준시편에 대한 불순물을 분석한 후, 순도에 따른 기계적 특성평가를 위해 200g의 하중으로 Micro Vickers 경도시험을 하였다. 또한 극저온 열물성 및 전기적 특성을 평가하기 위하여 헬륨 냉동기를 이용하여 상온에서 4K까지 열전도도와 전기전도도를 측정하였다. 또한 Wiedemam-Franz 법칙을 이용하여 격자 열전도도와 전자 열전도도를 분리·평가하였다. 3. 실험 결과 고순도 고융점 희유금속 중 Ta에 대한 열적·전기적·기계적 특성을 평가한 결과, 순도가 높을수록 경도가 감소하였고, 이는 불순물 함량의 감소에 따른 고용강화의 효과가 감소하기 때문이다. 온도가 하강함에 따라 전기 비저항이 감소하는 전형적인 금속의 거동을 보였고, 3N-Ta 및 4N-Ta의 경우 온도가 하강함에 따라 극저온 부근에서 열전도도가 급격히 상승하는 열전도도 온도 의존성 거동을 보였다. 또한 저온에서 순도가 높을수록 전자-포논 산란이 감소하여 열전도도의 증가에 크게 기여함을 알 수 있었다. Acknowledgements: 본 연구는 과학기술부 특정연구개발사업(과제번호 M1-0319-01-0003-04-L18-01-003-11)의 지원에 의해 수행되었습니다. 참고문헌 1) E. Hashimoto and Y. Ueda, "Purification process and characterrization of ultra high purity metal" Springer-Verlag (2001) pp.249-276. 2) H. Eiji and U. Yoshidake, "高純度金屬の殘類低抗と純度評價“, 金屬 72, 8 (2002) pp.764-769. |
| 저자 | 김미정1, 유신욱1, 박종범1, 조경원1, 김일호1, 최국선2, 서창열2, 김병규2, 김준수2 |
| 소속 | 1충주대, 2한국지질자원(연) |
| 키워드 | 고순도; 희유금속; 탄탈륨 |
