• Title/Summary/Keyword: 고융점소재

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A Study on the Preheating Effect of Multi-Heat Sources using Laser Plasma in the Thermally Assisted Machining of a High-Melting-Point Material (고융점 소재의 열 보조 가공에서 레이저 -플라즈마 다중열원의 예열 효과에 대한 연구)

  • Lee, Choon-Man;Kim, Seong-Gyu
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.18 no.10
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    • pp.93-98
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    • 2019
  • Recently, with the development of the aerospace and automotive industries, the demand for high-melting-point materials has increased. However, high-melting-point materials are difficult to cut through conventional machining methods. Thermally assisted machining (TAM) is a method for improving the machinability by preheating the materials. A laser, the most commonly used device for TAM, has high efficiency through local preheating but is not sufficient for maintaining a high preheating temperature due to rapid cooling. However, the use of multi-heat sources can supplement the disadvantage of a single heat source. The high preheating temperature can be maintained with a wide and deep heat-affected zone (HAZ) by multi-heat sources. The purpose of this study is to analyze the preheating effects of multi-heat sources using laser plasma. Thermal analysis and preheating experiments were carried out. As a result, the high preheating effect of multi-heat sources compared with a single heat source was verified.

전북대학교 소재공정용 200 kW ICP(RF) 플라즈마 발생 장치 구축

  • Lee, Mi-Yeon;Kim, Jeong-Su;Choe, Chae-Hong;Kim, Min-Ho;Seo, Jun-Ho;Hong, Bong-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.538-538
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    • 2012
  • 전북대학교 고온 플라즈마 응용 연구 센터는 교육과학기술부 기초연구사업 중 고가연구장비 구축사업의 일환으로 고부가가치 재료 연구 및 시험생산이 가능한 소재공정용 200kW ICP(RF) 플라즈마 발생장치를 구축하고 있다. 200 kW급 ICP (RF)형 플라즈마 발생장치는 수~수십 um 크기의 금속, 세라믹 등 고융점 원료분말 등을 수~수십 um 크기의 금속, 세라믹 등 고융점 원료 분말을 순간적으로 용해, 기화 및 분해시키고 이들 기화 또는 분해된 증기를 급랭시키는 과정에서 대량으로 초미분($<1{\mu}m$)을 합성하는 RF 플라즈마 분말 합성 시스템으로 시간당 1 kg 이상의 나노 분말의 제조가 가능하도록 설계 제작된 생산 지원용 대형 ICP(RF) 플라즈마 장치이다.

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전북대학교 소재공정용 다목적 100 kW ICP (RF) 플라즈마 발생 장치 구축

  • Seo, Jun-Ho;Lee, Mi-Yeon;Kim, Jeong-Su;Choe, Chae-Hong;Kim, Min-Ho;Hong, Bong-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.190-190
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    • 2012
  • 전북대학교 고온 플라즈마 응용 연구 센터는 교육과학기술부 기초연구사업 중 고가연구장비 구축사업의 일환으로 소재공정용 다목적 100 kW 플라즈마 발생장치를 구축하고 있다. 100kW급 ICP (RF)형 플라즈마 발생장치는 RF 전력 인출이 이중으로 되어있어 한쪽에서는 수~수십 um 크기의 금속, 세라믹 등 고융점 원료분말을 순간적으로 용해, 기화 및 분해시키고 이들 기화 또는 분해된 증기를 급랭시키는 과정에서 초미분(<1 um)을 합성하는 플라즈마 합성법 연구가 가능하도록 RF 플라즈마 분말 합성 시스템이 연결되어 있고 다른 한쪽으로는 진공 챔버 내에서 고온 고속의 RF 플라즈마 불꽃을 형성 한 후 RF 플라즈마의 축 방향으로 반응성 가스 및 코팅 대상 물질을 주입하여 코팅 할 수 있는 열플라즈마 용사코팅 시스템이 연결되어 있는 다목적 연구 장치이다. 본 장치는 100 kW급 RF 전원 공급기와 유도결합형 플라즈마 토치, 플라즈마 분말 합성 부, 플라즈마 코팅 및 반응성 증착부, 가스 공급부, 냉각수 공급부, 전기 계장/제어부로 구성되어 있다.

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Study on microstructure and mechanical properties of friction stir welded 9% Ni steel (마찰교반접합된 9% Ni 강의 미세조직 및 기계적 특성에 관한 연구)

  • Choi, Don-Hyun;Ahn, Byung-Wook;Choi, Jung-Hyun;Lee, Chang-Yong;Yeon, Yun-Mo;Song, Keun;Lee, Jong-Seop;Jung, Seung-Boo
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.49-49
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    • 2009
  • 마찰교반접합법은 특정한 회전수로 회전하는 용접 툴을 이용하여 접합하고자 하는 피접합재의 맞댄면에 삽입시킨 후 툴을 이동시키거나 혹은 시편을 견고하게 고정시킨 장치(backing plate)가 움직여 고상 상태에서 접합이 이루어진다. 알루미늄, 마그네슘 등 비교적 융점이 낮은 저융점 재료의 재료에 처음 적용이 되어 많은 연구가 활발히 진행되었고 타 용접방법에 비해 우수한 접합특성을 나타내었다. 최근 이러한 마찰교반접합은 이러한 저융점 재료를 넘어서 스틸, 타이타늄, 니켈 등과 같은 고융점 재료 등에 대한 적용이 늘어나고 있다. 마찰교반접합을 이용하여 이러한 고융점 재료의 접합 경우 내마모성 및 내열성 등의 내구성이 갖추어진 툴과 이러한 툴을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치 등이 필요로 하나 경제적 측면이나 접합부의 우수한 특성 등을 고려 할 때 그 적용 및 발전 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 최근 무공해 연료로 각광받고 있는 액화천연가스 (LNG)의 수요가 급증함에 따라 LNG 저장탱크 소재로 널리 사용되고 있는 9% Ni강의 수요 또한 증가하고 있는 상황이다. 하지만 9% Ni 강은 극저온용 소재로 용접부의 저온인성 ($-196^{\circ}C$)이 가장 중요하기 때문에 저온인성을 확보하고자 Inconel 계나 Hastelloy계 등의 니켈 기 합금을 용접재료로 사용하고 있으나 이러한 용접재료는 가격이 매우 고가이며 또한 용접 후 용접부의 강도가 낮다는 문제가 제기되고 있다. 또한 LNG 탱크 제작시 사용되는 용접법은 GTAW, SAW 및 SMAW 이지만 국내에서는 주로 SMAW에 의존하고 있는 실정인 관계로 보다 더 경제적인 용접 프로세스의 적용 가능성이 검토되고 있는 상황이다. 본 연구에서는 마찰교반용접을 이용하여 두께 4mm의 9% Ni 강에 대해 맞대기 마찰교반접합을 실시하였다. 툴 회전 속도 및 접합 속도를 고정한 상태에서 접합을 실시 하였으며 접합 시 툴은 $Si_3N_4$로 제작된 툴을 사용하였다. 접합 후 외관상태 점검, 미세조직 관찰, 경도, 인장 강도 및 저은 충격 측정 등의 실험을 실시하였고, 이러한 결과를 이용하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

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Hydrometallurgical Processes for the Recovery of Tungsten from Ores and Secondary Resources (원광석 및 2차 자원으로부터 텅스텐 습식 제련 기술)

  • Ahn, Hyeong Hun;Lee, Man Seung
    • Resources Recycling
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    • v.27 no.6
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    • pp.3-10
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    • 2018
  • Tungsten is a metal with high melting point and used as a raw material for the production of super alloys. Tungsten exists as $WO{_4}^{2-}$ in alkaline solution. As solution pH decreases, polymerization reaction of $WO{_4}^{2-}$ occurs to result in the precipitation of tungstic acid. The hydrometallurgical process for the recovery of tungsten from ores or secondary resources can be classified as acid and alkaline leaching. In selecting a process for the recovery of pure tungsten from secondary resources, the nature and concentration of impurities in the secondary resources and the manufactured tungsten materials should be considered.

Recent Research & Development Trend on Friction Stir Welding and Friction Stir Processing (마찰교반용접(FSW) 및 마찰교반처리(FSP)의 최신 연구개발 동향)

  • Lee, Kwang-Jin
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.31 no.2
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    • pp.26-29
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    • 2013
  • The latest research & development trend on friction stir welding and friction stir processing technologies presented in the international symposium, 'Friction Stir Welding & Processing VII'. Papers and presentations about high temperature materials such as advanced high strength steel, stainless steel and titanum alloy shoot up this year. Papers on modeling of metal flow and control of process parameters also increased. The FSP technologies for manufacturing of carbon materials reinforced metal matrix composites were reported, too.