| 초록 |
발포금속은 저밀도, 고비강성, 불연성, 뛰어난 가공성, 우수한 에너지흡수능력, 유체투과성, 음향흡수능과 낮은 열전도도 및 뛰어난 전기절연성 등의 특성 때문에 최근 새로운 기능성 공업재료로 부상하여 세계 각국에서 활발하게 연구개발이 진행되고 있고, 경량구조재, 흡음재, damper, filter, 전극재, 열교환기, 수송기계용 구조재 등으로 그 용도가 확대되고 있다. 특히 수송기계용의 경량, 기능재로 충격에너지 흡수, 흡음, 단열 등이 요구되어지는 곳에 연구가 활발하게 진행되고 있다. 발포금속의 제조는 시료의 용해, 점증, 발포제투입 및 교반, 발포, 냉각공정으로 나누어지고, 각 공정별 용융금속의 점성과 표면장력을 제어함으로서 고기능성 특성을 가지는 스펀지형 다공질의 금속 고형체를 제조할 수 있으며, 고온 용융금속내 기포의 생성, 유지, 소멸, 성장, 분포 등을 제어하기 위해 용융금속의 표면장력과 점도가 매 우 중요하며, 이들 두 물성을 제어함으로서 보다 쉽게 양호한 발포금속을 얻을 수 있다. 발포금속의 제조나 용융금속의 응고 및 유동성에 많은 영향을 미치는 용융금속의 점도와 표면장력에 관한 연구는 극히 드물며, 고융점 금속의 점성 및 표면장력의 자료 또한 현재까지 극히 드문 실정이다. 이들 고온용융금속들의 두 물성에 관해서는 Grosse, Wilson, Allen, Kasama등의 몇몇 연구자들에 의해 이론적 모델을 통한 접근과 실험을 통해 보고되어져왔다. 특히, 주조법에서는 발포제로 공급한 가스를 기포 상태로 용탕 중에 머무르게 해야 하는데, 용융 알루미늄은 물과 비슷한 정도의 점성을 나타내기 때문에, 용탕에 적절한 점성을 부여하는 증점공정이 중요하다. 용융 알루미늄의 증점은 공기를 불어 넣는 것으로도 가능하지만, 용탕의 점성이 낮으면 발포제에서 발생하는 가스가 기포의 형태로 용탕내에 머무르지 못하게 되고, 이와 반대로 점성이 너무 높으면 발포제가 용탕에 균일하게 분산되지 않으므로 균일하게 발포가 이루어지지 않는다.따라서 본 연구에서는 발포금속의 제조에 있어 점도와 표면장력의 변화가 어떻한 영향을 미치는가를 알아보았고, 또한 첨가원소에 따른 발포거동을 알아보았고, 인장, 압축시험을 실시하였다. |
