초록
특수합금 등 금속분말을 이용하는 분말압연 공정을 적용하여 $MgB_2$ 판재를 제조하고 공정변수에 대한 특성을 조사하였다. 압연롤 간격 0.7 mm와 회전속도 0.7 rpm(~120 cm/min) 조건에서 두께 ~1 mm, 폭 ~100 mm, 그리고 길이 수 cm 크기의 $MgB_2$ 판재를 성공적으로 제조하였으며, 측정된 최고 밀도는 2.05 g/$cm^3$이고 이론 값 대비 약 78 %로 계산되었다. 분말압연 공정을 통해 최종 선재의 크기(특히 두께 측면에서)에 가깝게 공정을 시작할 수 있고 높은 충진 밀도를 유지할 수 있으므로 초전도 선재의 특성 향상과 더불어 생산 비용, 생산속도 측면에서도 매우 유리한 방법이 될 것이다. 또한 자기장하 $MgB_2$ 초전도 특성 향상을 위해 자속 고정점 역할을 할 다양한 도핑 물질(분말 형태 또는 액체 형태 등)을 첨가하는 공정에 있어서 도 본 분말압연 공정을 쉽게 적용될 수 있다.
[ $MgB_2$ ]superconducting sheets have been fabricated using powder roll compaction method. Sheet-type $MgB_2$ bulk samples were successfully fabricated using the pre-reacted $MgB_2$ powders. In this work, $MgB_2$ powders were compacted by two rotating rolls and squeezed out as a form of $MgB_2$ sheets of ~1 mm thickness. The rolling speed of 0.3-0.7 rpm and the gap distance of 0.3-0.8 mm between the two rollers were carefully controlled to get a full compaction of the powders into bulk $MgB_2$ sheets. The densities of $MgB_2$ sheets were 1.98-2.05 g/$cm^3$, which is 75.44-77.99 % of the theoretical value of 2.63 g/$cm^3$. And the density comparison was made compared to those of typical $MgB_2$ bulks from uni-axial pressing and $MgB_2$ wires from Powder-In-Tube processing.