KR20150077188A - Al-BASED BULK METALLIC GLASS WITH MISCH METAL AND CONDUCTIVE PASTE COMPOSITION USING THE SAME - Google Patents
Al-BASED BULK METALLIC GLASS WITH MISCH METAL AND CONDUCTIVE PASTE COMPOSITION USING THE SAME Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150077188A KR20150077188A KR1020130166123A KR20130166123A KR20150077188A KR 20150077188 A KR20150077188 A KR 20150077188A KR 1020130166123 A KR1020130166123 A KR 1020130166123A KR 20130166123 A KR20130166123 A KR 20130166123A KR 20150077188 A KR20150077188 A KR 20150077188A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- amorphous alloy
- aluminum
- metal
- conductive paste
- paste composition
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
- C22C45/08—Amorphous alloys with aluminium as the major constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
- H01B1/16—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/32—Thermal properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C2200/00—Crystalline structure
- C22C2200/02—Amorphous
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C2202/00—Physical properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 알루미늄계 비정질 합금에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 비정질 형성능이 향상된 알루미늄계 비정질 합금 및 이를 이용한 전도성 페이스트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an aluminum-based amorphous alloy, and more particularly, to an aluminum-based amorphous alloy having improved amorphous forming ability and a conductive paste composition using the same.
일반적으로, 비정질 재료는 비정질 천이 온도 이하에서 고강도의 기계적 성질을 나타낸다. 예를 들어, Ni-, Ti-, Zr-기지의 비정질인 경우, 약 2 GPa 정도의 파괴강도를 보이며, Al-기지의 경우는 1 GPa 정도이다. 이러한 고강도의 특성은 비정질 재료의 특이한 원자구조 때문에 나타나며, 따라서 고품질 구조용 재료로의 응용 가능성은 무궁무진하다.Generally, amorphous materials exhibit high mechanical properties at or below amorphous transition temperature. For example, in the case of amorphous Ni-, Ti-, or Zr-based materials, the fracture strength is about 2 GPa, and in the case of Al-base, it is about 1 GPa. These high-strength properties are caused by the specific atomic structure of the amorphous material, and therefore the applicability to high-quality structural materials is unlimited.
이러한 비정질 합금의 비정질 형성능을 높이기 위하여, 희토류 원소를 첨가한 비정질 합금의 조성에 대한 연구가 많이 진행되고 있으나, 최근 희토류 원소의 가격이 크게 상승하면서 희토류를 포함한 비정질 합금의 제조비용이 높아지면서 이를 해결하기 위한 노력이 계속되고 있다.In order to increase the amorphous forming ability of such an amorphous alloy, studies on the composition of an amorphous alloy added with rare earth elements have been conducted. However, recently, as the price of rare earth elements has risen considerably, the manufacturing cost of amorphous alloys including rare earths has increased, Efforts continue to be made.
한편, 최근 태양전지와 다른 전자기기를 제조하는 과정에서 미세한 전극 패턴을 형성하기 위하여 전도성 입자를 포함하는 전도성 페이스트를 이용하는 경우가 증가하고 있으며, 특히 은 입자를 이용한 은 페이스트가 많이 사용되고 있다.In recent years, conductive pastes containing conductive particles have been used to form fine electrode patterns in the process of manufacturing solar cells and other electronic devices. In particular, silver paste using silver particles is widely used.
은 페이스트는 실리콘 기판 등에 도포된 뒤에 소결 단계를 거쳐서 전극 패턴을 형성하게 되는데, 이때 은 입자들만으로는 입자들 사이에 소결이 쉽게 이루어지지 않을 뿐만 아니라 기판과의 접착력도 약해서 전극 패턴으로서의 역할을 하지 못한다. 이를 해결하기 위하여 산화물 유리 성분의 저온 용융 재료인 글라스 프릿(glass frit)을 첨가하여 은 페이스트를 제조하고 있다. 하지만 이러한 글라스 프릿은 전기 저항이 높기 때문에 최근에 발전하는 전극 형성 기술에 적합하지 못하기 때문에 글라스 프릿을 대체할 수 있는 낮은 저항의 물질에 대한 연구가 지속되고 있지만, 만족할만한 성과를 얻지 못하고 있다.The silver paste is applied to a silicon substrate or the like and then sintered to form an electrode pattern. In this case, the silver particles are not easily sintered between the particles, and the adhesion to the substrate is also weak, . To solve this problem, silver paste, which is a low temperature melting material of an oxide glass component, is added to produce a silver paste. However, since such a glass frit has a high electrical resistance, it is not suitable for the electrode forming technology that has recently been developed. Therefore, studies on low resistance materials that can replace glass frit have been continued, but they have not achieved satisfactory results.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 희토류 원소를 분리하기 전단계인 미시금속과 두 가지 이상의 전이 금속원소를 이용하여 비정질 형성능을 향상시킨 알루미늄계 비정질합금 시스템 및 이를 글라스 프릿을 대신하여 사용한 전도성 페이스트 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an aluminum-based amorphous alloy system in which amorphous alloyability is improved by using a micro-metal and two or more transition metal elements, And to provide a conductive paste composition using the same.
상기한 목적을 달성하기 위한 비정질 형성능이 향상된 알루미늄계 비정질 합금은, AlTMxMMz (0<x≤10, 0<z≤10)의 조성식으로 표현되고, TM은 Fe, Ni, Co, Cu 중에서 선택된 적어도 2종류 이상의 원소이고, MM은 미시 금속(misch metal)인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the aluminum-based amorphous alloy having improved amorphous forming ability is represented by a composition formula of AlTM x MM z (0 < x < At least two kinds of elements selected, and MM is a misch metal.
이러한 비정질 합금은 TM과 MM의 첨가량을 조절함으로써, 연성에서 취성까지 기계적 특성이 변하는 알루미늄계 비정질 합금을 제조할 수 있다. 이때, TM은 Ni와 Fe이거나 Ni와 Cu일 수 있다. 특히, 취성 파괴가 가능한 비정질 합금의 경우, 후 가공을 통하여 전도성 물질 제조에 용이한 분말형태의 비정질 시편을 제조하기에 용이하다.Such an amorphous alloy can produce an aluminum-based amorphous alloy whose mechanical properties change from soft to brittle by controlling the amount of addition of TM and MM. At this time, TM may be Ni and Fe, or Ni and Cu. Particularly, in the case of an amorphous alloy capable of brittle fracture, it is easy to prepare amorphous specimen in the form of powder which is easy to produce conductive material through post-processing.
상기한 목적을 달성하기 위한 비정질 형성능이 향상된 또 다른 알루미늄계 비정질 합금은, AlNixTM10-xMMz (0<x<10, 0<z≤10)의 조성식으로 표현되고, TM은 Fe, Co, Cu 중에서 선택된 하나 이상의 원소이고, MM은 미시 금속(misch metal)인 것을 특징 한다.Another aluminum-based amorphous alloy having improved amorphous forming ability for achieving the above object is represented by a composition formula of AlNi x TM 10-x MM z (0 <x <10, 0 < z ? 10) Co, and Cu, and MM is a misch metal.
이러한 비정질 합금은 MM의 첨가량과 Ni와 TM의 비율을 조절함으로써, 연성에서 취성까지 기계적 특성이 변하는 알루미늄계 비정질 합금을 제조할 수 있다. 특히, 취성 파괴가 가능한 비정질 합금의 경우, 앞에서 언급한 바와 같이 후 가공을 통하여 전도성 물질 제조에 용이한 분말형태의 비정질 시편을 제조하기에 용이하다. 이때, TM은 Fe이나 Cu일 수 있다.By controlling the amount of MM and the ratio of Ni and TM, the amorphous alloy can produce an aluminum-based amorphous alloy whose mechanical properties vary from soft to brittle. Particularly, in the case of an amorphous alloy capable of brittle fracture, as described above, it is easy to prepare amorphous specimen in the form of powder which is easy to produce conductive material through post-processing. At this time, TM may be Fe or Cu.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 전도성 페이스트 조성물은, 기판에 전극을 형성하기 위한 금속 입자를 포함하는 전도성 페이스트 조성물로서, 글라스 프릿을 대신하여 상기한 조성식의 알루미늄계 비정질 합금을 사용하는 것을 특징으로 한다.Also, the conductive paste composition for achieving the above object is a conductive paste composition comprising metal particles for forming electrodes on a substrate, wherein an aluminum-based amorphous alloy of the composition formula described above is used in place of the glass frit .
이러한 전도성 페이스트에 사용된 Al 비정질 합금은 특성온도인 Tg 또는 Tx가 700 K 이하인 것이 좋으며, 이러한 특성온도 범위를 갖는 비정질 합금은 저온 과냉각 액상영역에서 과냉각액상 영역의 점성거동을 통해 Ag 등의 전도성 분말과 Al 기지 비정질 과냉각 액상 간 충분한 웨팅(wetting)이 진행된 후 Al 기지 비정질 합금의 용융을 통해 Ag 분말-Al 기지 비정질 합금 용탕간 공정반응을 유발하여 페이스트를 양호하게 소결하는 역할을 한다.The amorphous alloys used in these conductive pastes preferably have a characteristic temperature Tg or Tx of 700 K or less. The amorphous alloy having such a characteristic temperature range can be obtained by a method in which a conductive powder of Ag or the like is formed through a viscous behavior of a supercooled liquid phase region in a low temperature supercooled liquid phase region And Al-base amorphous supercooled liquid phase, followed by melting of the Al-base amorphous alloy to induce a process reaction between the Ag powder and the Al-base amorphous alloy melt, thereby satisfactorily sintering the paste.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 2이상의 전이 금속과 미시금속을 적용함으로써, 비정질 형성능이 뛰어난 알루미늄계 비정질합금 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention configured as described above has an effect of providing an aluminum-based amorphous alloy system excellent in amorphous forming ability by applying two or more transition metals and a micro-metal.
또한, 글라스 프릿을 대신하여 알루미늄계 비정질합금을 사용함으로써, 전기적 특성이 개선된 전도성 페이스트 조성물을 제공하는 효과가 있다.Further, by using an aluminum-based amorphous alloy instead of glass frit, there is an effect of providing a conductive paste composition having improved electrical characteristics.
도 1은 미시금속을 2at% 첨가한 알루미늄계 비정질합금에 대한 DSC 분석결과이다.
도 2는 미시금속을 4at% 첨가한 알루미늄계 비정질합금에 대한 DSC 분석결과이다.
도 3은 미시금속을 6at% 첨가한 알루미늄계 비정질합금에 대한 DSC 분석결과이다.
도 4는 미시금속을 8at% 첨가한 알루미늄계 비정질합금에 대한 DSC 분석결과이다.
도 5는 미시금속을 10at% 첨가한 알루미늄계 비정질합금에 대한 DSC 분석결과이다.
도 6은 각 조성에 따른 알루미늄계 비정질합금의 기계적 특성을 나타낸 그래프이다.1 is a DSC analysis result of an aluminum-based amorphous alloy to which 2at% of micro metal is added.
2 is a DSC analysis result of an aluminum-based amorphous alloy to which 4at% of micro metal is added.
FIG. 3 is a DSC analysis result of an aluminum-based amorphous alloy containing 6 atomic% of micro-metal.
Fig. 4 is a DSC analysis result of an aluminum-based amorphous alloy added with 8 at% of micro-metal.
FIG. 5 is a DSC analysis result of an aluminum-based amorphous alloy doped with 10 at% of micro metal.
6 is a graph showing mechanical properties of an aluminum-based amorphous alloy according to each composition.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail.
본 발명의 알루미늄계 비정질합금 시스템은 희토류 원소를 분리하기 전단계 물질인 미시 금속(misch metal)을 첨가하여 구성된다.The aluminum-based amorphous alloy system of the present invention is constituted by adding misch metal which is a pre-stage material for separating the rare earth element.
미시 금속 내에는 다양한 희토류 원소가 혼합해서 산출되며, 이는 그 광석인 모나자이트·바스트네사이트로부터 이들 희토류 원소가 혼합된 염을 마그네슘, 칼슘, 나트륨과 같은 활성금속으로 환원하거나, 또는 융해염 전해하여 금속으로 만들면 희토류 원소가 섞인 덩어리를 얻을 수 있고, 이것을 미시 금속이라고 한다.Various rare earth elements are mixed in the micro metal, and the salt mixed with these rare earth elements is reduced to an active metal such as magnesium, calcium, and sodium from the ore monazite bust nesite, , It is possible to obtain a lump with a mixture of rare earth elements, which is called micro metal.
본 발명의 알루미늄계 비정질합금은 이러한 미시 금속(MM)을 10at% 이하의 범위로 포함하고, Fe, Ni, Co, Cu 중에서 적어도 2이상의 원소를 10at% 이하의 범위로 포함한다.The aluminum-based amorphous alloy of the present invention contains such micro metal (MM) in a range of 10 at% or less and at least 2 or more elements of Fe, Ni, Co, and Cu in a range of 10 at% or less.
본 발명의 다른 구성으로서는 미시 금속(MM)을 10at% 이하의 범위로 포함하고, Ni와 Fe, Co, Cu 중에서 선택된 하나 이상의 원소를 합하여 10at% 포함한다.In another embodiment of the present invention, the microcrystalline metal (MM) is contained in an amount of 10 at% or less, and at least 10 atomic% of Ni and at least one element selected from Fe, Co, and Cu is added.
본 발명은 커다란 원자반경차를 가지는 Al-TM-MM의 합금화 원소의 조합과 Fe, Ni, Co, Cu 중에서 적어도 2이상의 전이 원소를 필수적으로 포함함으로써, 다원소 첨가에 따른 비정질 형성능 향상 효과를 얻을 수 있다.
The present invention essentially includes at least two or more transition elements among Fe, Ni, Co, and Cu and a combination of alloying elements of Al-TM-MM having a large atomic layer difference, .
AlNixFe10-xMMz (x=0, 2.5, 5, 7.5, 10, z=2, 4, 6, 8, 10) 조성을 갖는 알루미늄계 비정질합금을 제조하고, 20K/min의 가열비율로 DSC 측정을 수행하였다.Al-based amorphous alloys having a composition of AlNi x Fe 10-x MM z (x = 0, 2.5, 5, 7.5, 10, z = 2, 4, 6, 8 and 10) were prepared and heated at a heating rate of 20 K / min DSC measurements were performed.
도 1 내지 5는 AlNixFe10-xMMz 조성의 알루미늄계 비정질합금에 대한 DSC 측정 그래프이다.1 to 5 are DSC measurement graphs of an aluminum-based amorphous alloy having an AlNi x Fe 10-x MM z composition.
도시된 것과 같이, x가 0과 10으로서 Ni와 Fe만 단독으로 첨가된 경우에 비하여, x가 2.5 내지 7.5 범위로서 Ni와 Fe를 동시에 포함하는 경우에 비정질 형성이 쉬운 것을 확인할 수 있다.As shown in the figure, it can be confirmed that amorphous formation is easy when x is in the range of 2.5 to 7.5 and x and y are both Ni and Fe at the same time, compared to the case where x and y are both Ni and Fe alone.
미시금속의 첨가량이 2at%인 본 실시예의 알루미늄계 비정질합금에 대한 DSC 측정에서 확인된 특성 온도(Tx)와 각 비정질합금의 물리적 특성을 표로 나타내면 다음과 같다.The characteristic temperature (Tx) determined by DSC measurement of the aluminum-based amorphous alloy of the present embodiment having the amount of micro-metal added of 2 at% and the physical properties of each amorphous alloy are as follows.
미시금속의 첨가량이 2at%이고, Ni와 Fe가 동시에 첨가된 알루미늄계 비정질합금의 특성온도는 424.8K 내지 503.7K의 범위를 나타내었다.The characteristic temperature of the aluminum-based amorphous alloy in which the amount of micro-metal added was 2 at% and Ni and Fe were simultaneously added was in the range of 424.8K to 503.7K.
그리고 알루미늄계 비정질합금은 Ni의 함량이 높은 상태에서는 연성의 물리적 특성을 나타내었으며, Ni의 함량이 증가할수록 취성 특성이 조금씩 나타난다.
The aluminum-based amorphous alloy showed soft physical properties at high Ni content, and brittleness properties were slightly increased as Ni content increased.
미시금속의 첨가량이 4at%인 본 실시예의 알루미늄계 비정질합금에 대한 DSC 측정에서 확인된 특성 온도(Tx)와 각 비정질합금의 물리적 특성을 표로 나타내면 다음과 같다.The characteristic temperature (Tx) determined by DSC measurement of the aluminum-based amorphous alloy of the present embodiment having an added amount of micro-metal of 4 at% and physical properties of each amorphous alloy are as follows.
미시금속의 첨가량이 4at%이고, Ni와 Fe가 동시에 첨가된 알루미늄계 비정질합금의 특성온도는 523.7K 내지 602.5K의 범위를 나타내었다.The characteristic temperature of the aluminum-based amorphous alloy to which Ni and Fe were simultaneously added was in the range of 523.7K to 602.5K.
그리고 알루미늄계 비정질합금은 Ni의 함량이 높은 상태에서는 연성의 물리적 특성을 나타내었으며, Ni의 함량이 증가할수록 취성 특성이 조금씩 나타난다.
The aluminum-based amorphous alloy showed soft physical properties at high Ni content, and brittleness properties were slightly increased as Ni content increased.
미시금속의 첨가량이 6at%인 본 실시예의 알루미늄계 비정질합금에 대한 DSC 측정에서 확인된 특성 온도(Tx)와 각 비정질합금의 물리적 특성을 표로 나타내면 다음과 같다.The characteristic temperature (Tx) determined by DSC measurement of the aluminum-based amorphous alloy of the present embodiment having an added amount of micro-metal of 6 at% and physical properties of each amorphous alloy are as follows.
미시금속의 첨가량이 6at%이고, Ni와 Fe가 동시에 첨가된 알루미늄계 비정질합금의 특성온도는 594.5K 내지 620K의 범위를 나타내었다.The characteristic temperature of the aluminum-based amorphous alloy to which Ni and Fe were simultaneously added was in the range of 594.5K to 620K.
그리고 알루미늄계 비정질합금은 Ni의 함량이 높은 상태에서는 연성의 물리적 특성을 나타내었으며, Ni의 함량이 증가할수록 취성 특성이 조금씩 나타난다.
The aluminum-based amorphous alloy showed soft physical properties at high Ni content, and brittleness properties were slightly increased as Ni content increased.
미시금속의 첨가량이 8at%인 본 실시예의 알루미늄계 비정질합금에 대한 DSC 측정에서 확인된 특성 온도(Tx)와 각 비정질합금의 물리적 특성을 표로 나타내면 다음과 같다.The characteristic temperature (Tx) and the physical properties of each amorphous alloy confirmed by DSC measurement of the aluminum-based amorphous alloy of the present embodiment having an addition amount of micro-metal of 8 at% are as follows.
미시금속의 첨가량이 8at%이고, Ni와 Fe가 동시에 첨가된 알루미늄계 비정질합금의 특성온도는 595.2K 내지 637.7K의 범위를 나타내었다.The characteristic temperature of the aluminum-based amorphous alloy in which the amount of micro-metal added was 8 at% and Ni and Fe were simultaneously added was in the range of 595.2K to 637.7K.
그리고 알루미늄계 비정질합금은 Ni의 함량이 높은 상태에서는 연성의 물리적 특성을 나타내었으며, Ni의 함량이 증가할수록 빠르게 취성 특성이 증가하였다.
And the aluminum amorphous alloy showed soft physical properties at high Ni content, and the embrittlement characteristics increased rapidly as Ni content increased.
미시금속의 첨가량이 10at%인 본 실시예의 알루미늄계 비정질합금에 대한 DSC 측정에서 확인된 특성 온도(Tx)와 각 비정질합금의 물리적 특성을 표로 나타내면 다음과 같다.The characteristic temperature (Tx) determined by DSC measurement of the aluminum-based amorphous alloy of the present embodiment, in which the addition amount of the micro-metal is 10 at%, and the physical properties of each amorphous alloy are as follows.
미시금속의 첨가량이 10at%이고, Ni와 Fe가 동시에 첨가된 알루미늄계 비정질합금의 특성온도는 630.2K 내지 660.5K의 범위를 나타내었다.The characteristic temperature of the aluminum-based amorphous alloy to which Ni and Fe were simultaneously added was in the range of 630.2K to 660.5K.
그리고 알루미늄계 비정질합금은 Ni의 함량이 높은 상태에서는 약간의 연성 특성을 나타내었으며, Ni의 함량이 증가할수록 빠르게 취성 특성이 증가하였다.
Aluminum amorphous alloys exhibited some ductility at high Ni content and increased brittle characteristics at higher Ni contents.
이상의 결과에서 미시금속의 첨가량이 2at%에서 10at%까지 증가할수록 본 실시예에 따른 알루미늄계 비정질합금의 특성온도의 범위가 높아지는 것으로 나타났으며, 미시금속의 첨가량이 6at%까지는 Ni의 첨가량이 감소할수록 특성온도가 증가하였으나, 미시금속의 첨가량이 8at%이상인 경우에는 Ni의 첨가량이 감소할수록 특성온도가 감소하였다. From the above results, it was found that the range of the characteristic temperature of the aluminum-based amorphous alloy according to the present embodiment is increased as the amount of micro-metal added increases from 2 at% to 10 at%. When the amount of micro-metal added is 6 at% The characteristic temperature increased with increasing Ni content. However, the characteristic temperature decreased with decreasing addition of Ni.
또한, 미시금속의 첨가량이 2at%에서 10at%까지 증가할수록 본 실시예에 따른 알루미늄계 비정질합금은 연성에서 취성으로 변화하는 것을 알 수 있으며, 각 원소의 첨가량에 따른 기계적 특성을 그래프로 나타내면 도 6과 같다.In addition, as the amount of micro-metal added increases from 2 at% to 10 at%, it can be seen that the aluminum-based amorphous alloy according to the present embodiment changes from ductility to brittleness. The mechanical properties of the aluminum- Respectively.
이와 같이, 본 실시예의 알루미늄계 비정질합금은 미시금속과 Ni 및 Fe의 첨가량에 따라서 연성과 취성 특성이 다양하게 분포하는 것을 확인할 수 있다.
As described above, it is confirmed that the aluminum-based amorphous alloy of the present embodiment has various ductility and brittle characteristics depending on the addition amount of micro metal, Ni and Fe.
한편, 본 실시예의 알루미늄계 비정질합금은 Ni와 Fe의 첨가량이 10at%이고 미시금속의 첨가량은 10at%이하이므로, Al의 함량이 80at%이상이기 때문에 전기적인 특성이 매우 뛰어나며, 일반적으로 이러한 전도성 페이스트에 사용된 Al 비정질 합금은 700 K 이하의 Tg (혹은 Tx)를 가져 저온 과냉각 액상영역에서 과냉각액상 영역의 점성거동을 통해 Ag powder와 Al 기지 비정질 과냉각 액상 간 충분히 wetting이 진행된 후 Al 기지 비정질 합금의 용융을 통해 Ag powder-Al 기지 비정질 합금 용탕간 공정반응을 유발하여 paste를 양호하게 소결하는 역할을 한다.On the other hand, in the aluminum-based amorphous alloy of the present embodiment, the addition amount of Ni and Fe is 10 at% and the amount of misaligned metal is 10 at% or less. Therefore, the Al content is 80 at% The Al amorphous alloy used in this study had a Tg (or Tx) of less than 700 K and was wetted sufficiently between the Ag powder and the Al-based amorphous supercooled liquid phase through the viscous behavior of the supercooled liquid phase in the low temperature supercooled liquid phase. Through melting, it induces the process reaction between the molten alloy of Ag powder-Al base and the amorphous alloy, and serves to sinter the paste well.
따라서, 태양전지 등에서 전극을 형성하기 위해 사용되는 은 페이스트를 제조하는 과정에서 종래의 글라스 프릿을 대신하여 본 실시예의 알루미늄계 비정질합금을 사용하면, 글라스 프릿을 첨가한 경우와 마찬가지로 은 입자의 소결성과 접착력이 향상되면서도 부도체인 기존 글라스 프릿을 첨가에 따른 저항 증가의 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.
Therefore, when an aluminum-based amorphous alloy of this embodiment is used in place of the conventional glass frit in the process of producing a silver paste used for forming an electrode in a solar cell or the like, as in the case of adding glass frit, It has an effect of solving the problem of increase in resistance due to addition of an existing glass frit which is an insulator while improving the adhesive strength.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Those skilled in the art will understand. Therefore, the scope of protection of the present invention should be construed not only in the specific embodiments but also in the scope of claims, and all technical ideas within the scope of the same shall be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (10)
TM은 Fe, Ni, Co, Cu 중에서 선택된 적어도 2종류 이상의 원소이고, MM은 미시 금속(misch metal)인 것을 특징으로 하는 알루미늄계 비정질 합금.
AlTM x MM z (0 < x ? 10, 0 < z ? 10)
TM is at least two kinds of elements selected from Fe, Ni, Co and Cu, and MM is a misch metal.
상기 TM와 상기 MM의 첨가량을 조절하여, 연성에서 취성까지 기계적 특성이 변화하는 것을 특징으로 하는 알루미늄계 비정질 합금.
The method according to claim 1,
Wherein the mechanical properties of the amorphous alloy vary from soft to brittle by controlling the addition amount of TM and MM.
상기 TM이 Ni와 Fe인 것을 특징으로 하는 알루미늄계 비정질 합금.
The method according to claim 1,
Wherein the TM is Ni and Fe.
상기 TM이 Ni와 Cu인 것을 특징으로 하는 알루미늄계 비정질 합금.
The method according to claim 1,
Wherein the TM is Ni and Cu.
TM은 Fe, Co, Cu 중에서 선택된 하나 이상의 원소이고, MM은 미시 금속(misch metal)인 것을 특징으로 하는 알루미늄계 비정질 합금.
AlNi x TM 10-x MM z (0 < x < 10, 0 < z 10)
TM is at least one element selected from Fe, Co and Cu, and MM is a misch metal.
상기 MM의 첨가량과 상기 Ni와 상기 TM의 비율을 조절하여, 연성에서 취성까지 기계적 특성이 변화하는 것을 특징으로 하는 알루미늄계 비정질 합금.
The method of claim 5,
Wherein an amount of MM added and a ratio of Ni to TM are adjusted to change the mechanical properties from ductility to brittleness.
상기 TM이 Fe인 것을 특징으로 하는 알루미늄계 비정질 합금.
The method of claim 5,
Wherein the TM is Fe.
상기 TM이 Cu인 것을 특징으로 하는 알루미늄계 비정질 합금.
The method of claim 5,
Wherein the TM is Cu.
상기 전도성 페이스트 조성물은 산화물 글라스 프릿을 대신하여 청구항 1 또는 청구항 5의 알루미늄계 비정질 합금을 사용한 것을 특징으로 하는 전도성 페이스트 조성물.
1. A conductive paste composition comprising metal particles for forming electrodes on a substrate,
Wherein the conductive paste composition is an aluminum-based amorphous alloy of claim 1 or claim 5 instead of oxide glass frit.
상기 비정질 합금은 700 K 이하의 특성온도 Tg 또는 Tx가 700 K 이하인 것을 특징으로 하는 전도성 페이스트 조성물.
The method of claim 9,
Wherein the amorphous alloy has a characteristic temperature Tg of 700 K or less or a Tx of 700 K or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130166123A KR101575637B1 (en) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | Al-BASED BULK METALLIC GLASS WITH MISCH METAL AND CONDUCTIVE PASTE COMPOSITION USING THE SAME |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130166123A KR101575637B1 (en) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | Al-BASED BULK METALLIC GLASS WITH MISCH METAL AND CONDUCTIVE PASTE COMPOSITION USING THE SAME |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150077188A true KR20150077188A (en) | 2015-07-07 |
KR101575637B1 KR101575637B1 (en) | 2015-12-08 |
Family
ID=53790003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130166123A KR101575637B1 (en) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | Al-BASED BULK METALLIC GLASS WITH MISCH METAL AND CONDUCTIVE PASTE COMPOSITION USING THE SAME |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101575637B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101871392B1 (en) * | 2017-01-26 | 2018-06-26 | 서울대학교산학협력단 | Phase separated aluminum-based amorphous alloy and conductive paste composition having the same for flexible element |
KR102614141B1 (en) | 2020-07-27 | 2023-12-15 | 한국전자기술연구원 | Aluminum-based amorphous alloy and electronic devices using the same |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3886317B2 (en) | 2000-03-10 | 2007-02-28 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Iron-based permanent magnet alloy with high glass-forming ability |
KR100723167B1 (en) * | 2005-12-24 | 2007-05-30 | 주식회사 포스코 | Fe-based bulk metallic glass alloys containing misch metal |
-
2013
- 2013-12-27 KR KR1020130166123A patent/KR101575637B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101575637B1 (en) | 2015-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chen et al. | Microstructures and properties of new Sn–Ag–Cu lead-free solder reinforced with Ni-coated graphene nanosheets | |
TWI553136B (en) | Laminated wiring film and method for producing the same and nickel alloy sputtering target | |
Chen et al. | Study on the properties of Sn–9Zn–xCr lead-free solder | |
Gong et al. | Tensile mechanical properties and fracture behavior of tungsten heavy alloys at 25–1100 C | |
CN103484800B (en) | A kind of zirconium-base amorphous alloy and preparation method thereof | |
US9579723B2 (en) | Molybdenum-niobium alloy plate target material processing technique | |
Li et al. | Fabrication of 10 mm diameter fully dense Al86Ni6Y4. 5Co2La1. 5 bulk metallic glass with high fracturestrength | |
CN107093516A (en) | A kind of grain boundary decision method for improving neodymium iron boron magnetic body coercivity and heat endurance | |
CN103170616A (en) | Molybdenum copper alloy foil sheet and preparation method thereof | |
JP2011052304A (en) | NiCu ALLOY TARGET MATERIAL FOR Cu ELECTRODE PROTECTIVE FILM | |
CN105908139B (en) | Wiring membrane and coating formation sputtering target material is laminated in electronic component-use | |
CN105063394B (en) | A kind of preparation method of titanium or titanium alloy material | |
KR101575637B1 (en) | Al-BASED BULK METALLIC GLASS WITH MISCH METAL AND CONDUCTIVE PASTE COMPOSITION USING THE SAME | |
Ho et al. | Strong effect of Pd concentration on the soldering reaction between Ni and Sn–Pd alloys | |
Yusefi et al. | WCu functionally graded material: Low temperature fabrication and mechanical characterization | |
Chen et al. | Retained ratio of reinforcement in SAC305 composite solder joints: effect of reinforcement type, processing and reflow cycle | |
Wang et al. | Effect of milling time on microstructure and mechanical properties of Cu–Ni–graphite composites | |
CN112095040B (en) | Multi-principal-element high-entropy alloy and preparation method thereof | |
CN105385966A (en) | Aluminum-based amorphous alloy, preparation method and applications thereof | |
Chu et al. | Correlation between the enhanced plasticity of glassy matrix composites and the intrinsic mechanical property of reinforcement | |
Lu et al. | Effect of Cu element addition on the interfacial behavior and mechanical properties of Sn9Zn-1Al2O3 soldering 6061 aluminum alloys: first-principle calculations and experimental research | |
Xie et al. | Dual phase metallic glassy composites with large-size and ultra-high strength fabricated by spark plasma sintering | |
CN101670502A (en) | Rare earth iron powder alloy for high efficiency water atomization welding rod and production method thereof | |
Solay Anand et al. | Effect of particle size, compaction pressure on density and mechanical properties of elemental 6061Al alloy through powder metallurgical process | |
Xie et al. | Microstructure and properties of W–4.9 Ni–2.1 Fe heavy alloy with Dy 2 O 3 addition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181203 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191203 Year of fee payment: 5 |