표면공학
Surface engineering표면 공학은 고체 물질의 표면을 다루는 재료 과학의 하위 학문이다. 화학, 기계공학, 전기공학(특히 반도체 제조와 관련하여)에 응용한다.
고체는 표면으로 덮인 벌크 물질로 구성되어 있다. 벌크 재질을 경계로 하는 표면을 표면 위상이라고 한다. 그것은 주변 환경에 대한 접점 역할을 한다. 고체의 벌크 재질을 벌크 위상이라고 한다.
고체의 표면 위상은 주변 환경과 상호작용한다. 이 상호작용은 시간이 지남에 따라 표면 위상을 저하시킬 수 있다. 시간 경과에 따른 표면 단계의 환경 저하는 마모, 부식, 피로 및 크리프에 의해 발생할 수 있다.
표면 공학은 시간의 경과에 따른 열화를 줄이기 위해 표면 단계의 특성을 변경하는 것을 포함한다. 이것은 표면이 사용될 환경에 견실하게 함으로써 달성된다. 견고한 설계를 위해 비용 효율적인 재료를 제공한다. 표면 공학 분야의 다양한 특성을 나타내는 스펙트럼에는 도금 기술, 나노 및 신흥 기술과 표면 공학, 특성화 및 시험 등이 포함된다.
적용들
표면공학 기술은 자동차, 항공우주, 미사일, 전력, 전자, 생물의학, 섬유, 석유, 석유화학, 화학, 철강, 시멘트, 공작기계, 도로 표면화를 포함한 건설 산업에서 사용되고 있다. 표면 공학 기법은 필요한 기판 표면에서 물리적, 화학적, 전기적, 전자적, 자기적, 기계적, 내마모성 및 내식성 특성을 포함한 광범위한 기능적 특성을 개발하는데 사용될 수 있다. 금속, 도자기, 폴리머, 합성물을 포함한 거의 모든 종류의 재료는 유사하거나 다른 재료에 코팅될 수 있다. 또한 새로운 재료의 코팅(예: 메트 글라스 베타-CN),34 등급 예치금, 다중 구성요소 예치금 등을 형성할 수 있다. BAM(AlMgB 화합물)과 같은 초경질 소재의 최근 개발을 포함한 첨단 소재와 증착 공정이 최근 출간된 책[R]에서 충분히 다뤄졌다. 챗토패드하이:그린 트리폴로지, 그린 표면 공학, 지구 온난화,ASM 인터내셔널,미국,2014]
1995년, 표면 공학은 영국에서 100억 파운드의 시장이었다. 표면 생물을 마모 및 부식으로부터 튼튼하게 만들기 위한 코팅은 시장의 약 절반이었다.
최근 몇 년 동안 레이저, 플라스마, 솔라 빔.미크로웨이브;마찰과 같은 열원을 이용한 증기상 증착, 확산, 열분사 & 용접과 같은 공정으로 표면 공학의 패러다임이 바뀌었다.펄스 연소 이온, 전자 펄스 아크, 스파크, 마찰 및 유도.[Ref:R.Chattopadhyay:고급 열 지원 표면 엔지니어링 프로세스, 스프링거, 미국 뉴욕, 2004]
미국의 마모 및 부식으로 인한 손실은 약 5,000억 달러로 추산된다. 미국에는 약 9524개 사업체(자동차, 항공기, 전력, 건설업 포함)가 있으며, 23,466개 산업에서 지원을 받아 공학적 표면에 의존하고 있다.
전 세계적으로 약 65개의 표면공학 연구와 교육에 종사하는 학술기관이 있다.
표면 청소 기법
표면세척은 일명 드라이클리닝(dry cleaning)으로 불리는 기계세척기술로 표피토양, 먼지, 그레인, 곤충의 배설물, 침전물, 기타 표면퇴적물을 줄이기 위해 사용된다. (건조 세척은 종이 보존에 사용되는 용어로 유기 용제의 사용을 채택하지 않는다.) 표면 세척은 보다 포괄적인 처리에서 한 단계(보통 첫 번째) 또는 종이 섬유에 먼지가 불가역적으로 설정될 수 있는 추가 처리(예: 수용액)의 전주곡으로 사용될 수 있다.
목적
표면 세척의 목적은 연마성, 산성, 흡습성 또는 분해성 이물질을 제거함으로써 종이 공예품의 손상 가능성을 줄이는 것이다. 표면 먼지를 제거하기로 한 결정은 이미지나 정보의 가시성을 방해할 때 심미적인 이유 때문이기도 하다. 표면 청소와 관련된 가능한 문제와 각 물체의 가능한 관리 사이의 균형을 유지하는 결정을 내려야 한다.
참고 항목
- 정력적으로 변형된 시멘트 – 천장 등급, 반응성을 변환하기 위해 기계적으로 가공됨
- 표면 마감 – 특정 특성을 달성하기 위해 품목의 표면을 변경하는 공정 범위
- 표면과학 – 2상 접점에서 발생하는 물리적 및 화학적 현상에 대한 연구
- 지표면 측정법 – 표면의 작은 형상 측정
- Tribology – 상대 운동에서 상호작용하는 표면의 과학 및 엔지니어링
참조
- R. Chattopadhyay, '첨단 열 지원 표면 엔지니어링 프로세스' Kluwer Academic Publisher, MA, 미국 (현 뉴욕 주 스프링거), 2004, ISBN1-4020-7696-7, E-ISBN1-4020-7764-5.
- R. Chattopadhyay, '표면 마모 분석, 치료 및 예방', ASM-International, Materials Park, OH, US, 2001, ISBN 0-87170-702-0.
- 산제이 쿠마르 타쿠르와 R. 고팔 크리슈난, '응용된 표면 공학에서의 조언', 싱가포르 연구 출판 서비스, 2011, ISBN 978-981-08-7922-8.
