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admin

2017-01-11 11:36:13

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미소중력실험

21세기 초두에 시작되는 국제우주스테이션 계획에 따라 초래되는 미소중력환경(마이크로그래비티)은 응고나 결정성장이라는 재료의 프로세싱에 있어서, 지상에서는 얻을 수 없는 다양한 프로세스를 가능하게 한다. 이들을 키워드로 나타내면󰡒무대류󰡓,󰡒무용기󰡓가 된다. 무대류(無對流)는 문자 그대로 밀도차에 기인하는 대류의 소실로서 편석이 없는 고품질 결정의 육성이나 액체금속의 확산계수에 대한 고정밀도 측정 등을 가리킨다. 무대류에 관한 지금까지의 주요 실험결과로는 불순물무늬(striation)가 없는 화합물반도체 결정의 육성, D∝T2의 관계(D는 액체금속의 확산계수, T는 절대온도) 등을 들 수 있다.

무용기(無容器)프로세싱은 융액(融液)의 유지에 용기를 필요로 하지 않는 점에서 이름이 붙여진 술어로서, 용기벽을 우선사이트로 하는 불균일 핵생성의 억제에 따른 대(大)과냉각 상태의 실현과 대과냉각 상태에서 급속응고에 의한 비평형 또는 준안전상의 생성 및 화학적으로 활성인 멜트의 처리나 이들의 열물성값 측정 등을 가리키고 있다. 지금까지 고순도유리의 생성이나 실리콘멜트 표면장력의 정밀측정, 과냉융액으로부터 응고시의 상(相) 선택 등이 보고되고 있다.

이와 같이 마이크로그래비티는 종래의 수법으로는 곤란한 프로세스를 가능하게 하지만, 그 반면 지상중력 하에서는 마스크되어 있던 마이너의 현상, 예를들면 표면장력 구배에 기인하는(마랑고니) 대류의 현재화(顯在化)나 기포의 이동 및 제거방법인 새로운 과제도 부상시키고 있다.