| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2009년 봄 (05/21 ~ 05/22, 무주리조트) |
| 권호 | 15권 1호 |
| 발표분야 | 구조재료 |
| 제목 | 자기펄스 압축성형장치를 이용한 TiO2 + Ti 혼합분말의 성형 및 기계적 특성 |
| 초록 | 최근 자기적 펄스를 응용한 자기펄스 압축성형(Magnetic Pulsed Compaction, MPC)은 기존의 성형방법보다 매우 짧은 시간(마이크로 초) 동안에 초 고압(수 GPa)의 높은 압력을 가하여 분말의 치밀화를 가능하게 하므로 성형 및 소결 온도 및 시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 높은 기계적, 전자기적 및 과학적 특성을 얻을 수 있는 특징이 있다. 또한, 성형시간 단축과 자동화가 가능하여 기존의 일반공정 및 SPS 공정보다 경제성이 높은 장점을 갖고 있다. 자기펄스 압축성형의 우수한 특성을 이용하여 TiO2 + Ti 혼합분말의 특성 및 성형을 연구하였다. 본 연구는 세라믹재료인 TiO2에 금속재료인 Ti를 혼합하여 세라믹재료에 부족한 인정을 부여하고 혼합비 변화에 따른 치밀화 거동 및 기계적 특성에 대한 연구 평가하였다. TiO2 재료는 인공보석, 압전재료, 산소 센서, 코팅제, 안료, 흡착제, 의약품 등 많은 곳에 사용되고 있다. 본 연구에 사용된 TiO2 나노 분말은 고순도로써 Rutile형의 결정구조를 가지고 있는 다각형의 분말을 사용하였고 SEM으로 관찰한 사진을 보면 130~200nm의 크기를 보이며 Ti분말은 18~50μm의 크기를 갖는다. 내경 20mm의 금형에 7g의 TiO2 + Ti 혼합분말을 장입하여 자기펄스 압축성형의 압력을 0.7~1.7GPa의 압력변화와 TiO2 분말에 Ti 분말의 함량을 0.5 ~ 50wt% 로 하였고 소결온도는 1300 ~ 1400°C로 변화를 주어 높은 밀도와 인성, 경도 등 특성을 보려고 한다. 이 연구의 최적의 소결체와 밀도를 보인 실험 조건은 TiO2 분말에 PVA 2.5wt%, Ti 분말을 2wt% 자기펄스 압축성형의 압력을 0.8GPa 소결온도 1400°C 에서 최적의 디스크 형태의 소결체를 얻을 수 있었다. |
| 저자 | 박진섭1, 홍순직1, 이창규2, 이정구2 |
| 소속 | 1공주대, 2한국원자력(연) |
| 키워드 | 자기펄스 압축성형; 기계적 특성; Ti; TiO2 |
