• 제목/요약/키워드: 마그네슘 복합재료

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액상가압성형 공정을 이용한 SiC 연속섬유 강화 마그네슘 복합재료 개발 (Development of Continuous SiC Fiber Reinforced Magnesium Composites Using Liquid Pressing Process)

  • 조승찬;이동현;이영환;신상민;고성민;김정환;김양도;이상관;이상복
    • Composites Research
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    • 제33권5호
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    • pp.247-250
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    • 2020
  • 본 연구에서는 액상가압성형 공정을 이용하여 SiC 연속섬유가 강화된 마그네슘 복합재료의 제조 가능성을 검토하였다. 액상가압성형 공정을 이용하여 SiC 섬유가 균일 분산된 AZ91 복합재료를 제조하였으며 열처리를 통하여 석출상을 제어하였다. SiC 섬유와 기지합금의 계면에 연속적인 Mg2Si상이 형성되면서 계면 결합력이 향상되었고, 제조된 복합재료의 상온 인장강도는 479 MPa로 우수한 기계적 특성을 나타내었다.

다이캐스트 AZ91 마그네슘합금의 부식거동에 미치는 Ca과 Y 복합 첨가의 영향 (Effect of Ca and Y combined addition on the corrosion behaviors of die-cast AZ91 magnesium alloy)

  • Woo, Sang Kyu;Blawert, Carsten;Yi, Sang bong;Yim, Chang dong;Kim, Young min;You, Bong sun;Scharnagl, Nico;Yasakau, Kiryl
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.123.1-123.1
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    • 2016
  • 마그네슘 및 마그네슘 합금은 차세대 경량 구조 재료로서 많은 각광을 받고 있지만, 상대적으로 높은 반응성과 낮은 부식저항성으로 인해 사용에 제한이 있어왔다. 최근 연구결과에 따르면, 상용으로 널리 쓰이는 AZ91 마그네슘합금에 Ca과 Y을 복합 첨가하였을 경우 마그네슘합금의 발화저항성을 크게 향상시키는 것으로 알려져 있어 마그네슘합금의 적용분야를 확대할 수 있을 것으로 많은 기대를 받고 있다. 그러나 이러한 합금이 실제적으로 적용되기 위해서는 반드시 내식성에 대한 평가와 연구가 수반되어야 하며, 이를 통해 부식거동에 대한 메커니즘을 규명함으로써 고내식 합금 개발을 위한 연구로 이어질 수 있도록 해야 한다. 따라서 본 연구에서는 기존의 AZ91D 합금과 Ca, Y이 복합 첨가된 modified AZ91D 합금 다이캐스트 주조재에 대하여 내식성을 평가 및 비교하고 부식 메커니즘을 규명하기 위한 미세조직 분석 및 부식거동 평가를 실시하였다. 본 연구결과에 따르면, AZ91D 합금 주조재에 Ca과 Y을 복합첨가한 합금은 발화저항성 뿐만 아니라 내식성도 크게 향상되는 것으로 나타났다. 이러한 내식성의 향상은 Ca과 Y의 첨가에 따른 Fe와 같은 불순물의 영향 감소 및 Ca과 Y이 포함된 이차상의 형성으로 인한 상과 기지간의 부식 전위의 차이 감소로 인한 미세 갈바닉 부식 발생의 감소 효과에 기인한 것으로 판단된다.

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하이브리드 Mg 복합재료의 진동 감쇠능 및 고온 특성평가 (High temperature and damping properties of squeeze cast Mg hybrid Metal Matrix Composites.)

  • 장재호;김봉룡;최일동;조경목;박익민
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.143-146
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    • 2002
  • Mg alloy is the lightest material of structural materials and is noticed for lightweight automotive parts because of excellent castability, superior ductility and damping capacity than Al alloy. But Mg Alloy is poor corrosion resistance and high temperature creep properties. In this study, Mg Matrix Composites were fabricated by squeeze casting method to improve high temperature creep properties and damping capacity. Hybrid Mg composites reinforced with Alborex, graphite particle, and SiCp was improved creep properties and damping capacity compared with Mg alloy. Compared to the length ($9\mu\textrm{m}, 27\mu\textrm{m}, 45\mu\textrm{m} etc.$), Hybrid Mg composites reinforced with SiCp, one of the most superior of the length and Alborex were more superior than those reinforced with graphite particle and Alborex in mechanical properties, creep characteristics, and damping capacity, etc.

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경량압축기용 Mg합금 구동스크롤 적용을 위한 정적 유한요소해석 (Static simulation of orbiting scroll for development of lighter compressor)

  • 정기호;이근안;이형욱
    • 융복합기술연구소 논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.29-32
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    • 2014
  • 최근 유가상승 및 환경오염으로 인하여 자동차 연비 개선에 대한 관심이 날로 증가하고 있어 자동차 제조사들은 다양한 접근방법을 통해 경량화를 달성하고자 하고 있다. 경량화 방법으로는 경량재료의 적용, 고강도 소재를 이용한 부품소형화, 조립식 파트의 일체형 모듈화 등이 있으며, 본 연구에서는 경량구조재료인 마그네슘 합금을 자동차용 스크롤 압축기에 적용하기 위하여 기존 알루미늄 합금부품과의 열팽창 및 열변형의 비교를 통해 마그네슘 합금 적용한 스크롤 부품의 설계시 고려되어야 할 요소들을 분석 및 제시하고자 한다.

액상가압공정을 이용한 CNF/Mg 복합재료의 제조 및 특성평가 (Fabrication and Characterization of CNFs/Magnesium Composites Prepared by Liquid Pressing Process)

  • 김희봉;이상복;이진우;이상관;김양도
    • Composites Research
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    • 제25권4호
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    • pp.93-97
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    • 2012
  • 본 연구에서는 액상가압공정을 이용하여 탄소나노섬유(carbon nano fiber, CNF)를 강화재로 하는 AZ91 마그네슘 복합재를 제조하였다. CNF의 분산성 및 마그네슘 합금 용탕과의 젖음성을 향상시키고자 CNF를 마이크로 크기의 실리콘 카바이드 입자(silicon carbide particle, $SiC_p$)와 혼합하였다. 또한, CNF와 $SiC_p$의 혼합분말에 무전해도금법으로 니켈을 코팅하였다. 액상가압공정에서 AZ91 용탕은 무처리된 CNF, CNF와 $SiC_p$의 혼합분말(CNF+$SiC_p$), 니켈 코팅된 CNF와 $SiC_p$의 복합분말((CNF+$SiC_p$)/Ni)과 같이 세 종류의 강화재로 정수압에 의해 함침하여 복합재를 제조하였다. 무처리된 CNF 강화 복합재료에서는 일부 CNF 응집체가 관찰되었으나 CNF+$SiC_p$ 및 (CNF+$SiC_p$)/Ni 강화 복합재에서는 CNF가 기지재 내에 균일하게 분산되었음을 확인하였다. 압축시험결과, CNF+$SiC_p$ 및 (CNF+$SiC_p$)/Ni 강화 복합재의 압축강도가 무처리된 CNF 강화 복합재보다 각각 38%와 28% 향상되었다.

자전연소합성법 및 교반주조 공정으로 제조된 TiC/Mg 금속복합재료의 특성연구 (Characterization of TiC/Mg Composites Fabricated by in-situ Self-propagating High-temperature Synthesis followed by Stir Casting Process)

  • 이은경;조일국
    • Composites Research
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    • 제33권5호
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    • pp.256-261
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    • 2020
  • 본 연구에서는 Al-Ti-C 반응계의 점화온도에 대해 고찰하고, 자전연소합성법 및 교반주조 공정을 통해 TiC/Mg 금속복합재료를 제조하여 미세조직 및 기계적 특성을 분석하였다. 0, 10, 20, 30 vol.% TiC 입자가 균일하게 분산된 Mg 복합재료를 제조하였고, 강화재의 양이 증가할수록 기지 대비 우수한 압축강도 및 내마모특성을 보였다. 이는 in-situ 자전연소합성법에 의해 결함이나 불순물 등의 오염이 적은 TiC/Mg 금속복합재료 제조로 기지에서 강화재로의 효과적인 하중 전달에 의한 것으로 판단된다.

무기 필러가 첨가된 현무암섬유 강화 에폭시 복합재료의 난연 특성 (Flame Retardant Properties of Basalt Fiber Reinforced Epoxy Composite with Inorganic Fillers)

  • 문소윤;이수연;임형미
    • Composites Research
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    • 제32권6호
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    • pp.368-374
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    • 2019
  • 무기필러가 첨가된 현무암섬유 강화 에폭시 복합재료를 제조하여 그 특성을 평가하였다. 첨가된 무기필러는 각각 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 알루미나, 베마이트이며 이를 첨가제로한 에폭시 수지를 현무암섬유에 핸드레이업으로 함침시킨 후 hot pressing하여 수지 함침량이 30 wt%인 섬유복합재료를 제조하였다. LOI 평가 결과 BFRP의 LOI (28.9)는 에폭시 수지 (21.4)에 비해 향상된 것을 확인하였으며 무기필러가 첨가될 경우 그보다 더욱 향상되는 것을 확인하였다. 또한 무기필러가 첨가된 복합재료는 무기필러가 첨가되지 않은 복합재료에 비해 콘칼로리미터 시험에서 PHRR, THR, TSR 등이 감소하여 무기필러 첨가에 따른 난연 특성 향상을 확인하였다.

전해 용액에 포함된 EDTA에 따른 AZ31 합금 표면의 PEO 코팅 층 비교 (Comparison of PEO Coating Layer of AZ31 Alloy Surface according to EDTA Contained in Electrolytic Solution)

  • 우진주;김민수;구본흔
    • Composites Research
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    • 제33권4호
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    • pp.185-190
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    • 2020
  • 티타늄은 우수한 생체 적합성으로 임플란트 재료로 많이 사용되고 있지만 높은 비용과 뼈 대비 높은 영률로 인한 문제점이 있다. 이를 대체할 재료로 마그네슘합금이 주목받고 있다. 마그네슘합금은 티타늄과 마찬가지로 생체 적합성이 우수하고 뼈와 비슷한 영률을 가지고 있다. 하지만 부식으로 인한 내식성 문제가 있어 이를 해결하기 위해 다양한 표면 처리법이 연구되고 있다. 본 연구는 EDTA를 포함한 전해 용액에서 AZ31 마그네슘 합금 표면에 전해플라즈마공정으로 세라믹 코팅 층을 성장시키고 형성된 코팅의 특성은 SEM, XRD를 통해 미세구조 및 형상을 분석하였고 코팅 층의 미세 경도 측정을 하였으며, 사람의 혈장과 비슷한 성분인 SBF용액 내에서 부식테스트를 통해 생체내에서의 부식 특성을 평가하였다.

플라즈마 전해 산화 처리한 AZ31 및 Al18B4O33w/AZ31 마그네슘 복합재료 피막의 미세구조 및 부식특성 (Microstructure and Corrosion Properties of Plasma Electrolytic Oxide Coatings on AZ31 Magnesium Matrix Composite)

  • 천진호;박용호;박익민
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.270-274
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    • 2011
  • Plasma electrolytic oxidation (PEO) treatment was performed on squeeze cast AZ31 alloy and $Al_{18}B_4O_{33}w/AZ31$ composite. Scanning electron microscope (SEM) was employed to characterize the surface morphology and cross-section microstructure of the coating. The phase structures of the PEO coating were analyzed by X-ray diffraction (XRD). The corrosion resistance of the PEO coating was evaluated by electrochemical method. The results showed that the $Al_{18}B_4O_{33}$ whisker on the surface of the composite was decomposed and $MgAl_2O_4$ was formed in the PEO coating layer of $Al_{18}B_4O_{33}w/AZ31$ composite during PEO treatment. As a result, the electrochemical corrosion potential of the PEO coated $Al_{18}B_4O_{33}w/AZ31$ composite was increased compared with that of AZ31 alloy.