• Title/Summary/Keyword: 미세압출

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Synthesis of Nanoscale Sn-Pb Alloy Powders by Electrical Explosion of Wire (전기선폭발법을 이용한 Sn-Pb 나노분말의 합성)

  • ;;;;A. P. Ilyin;D. V. Tichonov
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.35-35
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    • 2003
  • )를 금속와이어에 인가하면 저항발열에 의해 와이어가 미세한 입자나 금속증기상태로 폭발하는 현상을 이용한 것으로 기상합성법에 속한다고 할 수 있다. 선폭법은 다른 제조법에 비해 공정이 간단하여 생산비용이 저렴하며, 원재료의 조성을 갖는 분말의 합성과 금속간화합물, 융점차이가 나는 재료의 합금화 등이 가능하다. 인가에너지의 크기와 폭발 시 분위기를 제어함으로써 분말의 평균크기와 분포 제어 또한 가능하다. 본 연구는 러시아의 우수한 기초기술을 바탕으로 Pb-Sn계 합금은 전기폭발법으로 극미세분말을 제조하였으며, 분말의 형상, 상 화학조성의 변화를 조사하였다. 본 실험에 사용된 Sn-Pb계(All-Union State Standard 1499-70, 0.53mm)합금와이어는 자동시스템(1-0.6Hz)에 의해 챔버안으로 공급되었다. 이 때 임계폭발 와이어 길이는 50-80nm으로 실험을 행하였다. 챔버 압력은 1.4~2.0atm으로 유지하였다. 제조된 분말의 특성은 XRD, XRPES, SEM등을 이용하여 분말의 형상과 상, 화학조성, 표면분석을 행하였으며 DSC, TGA, BET분석을 통하여 온도변화에 따른 금속분말의 열량변화, 질량변화, 비표면적을 측정하였다. 제조된 Sn-Pb계 분말은 모두 평균 입도 117nm~220nm의 구형형상이었다. 이때 합금분말의 조성은 51.17~63.21 at%Sn, 35.47~46.37 at%Pb로 나타났다. 와이어에 인가되는 비에너지(W/Wc)가 감소된에 EK라 표면층의 Pb함량이 증가함을 보였다. 이는 와이어 내부 저항의 감소로 인한 공정시간의 지연과 Sn, Pb의 확산계수 차이에 의한 것으로 사료된다. 열분석 결과, Sn~Pb계 화합물의 융점은 167~$169^{\circ}C$로 관찰되었으며, $10^{\circ}C$/min로 $920^{\circ}C$까지 승은 하였을 때 17.1~18 wt%의 질량증가를 보였다.TEX>계 나노복합분말이 얻어짐을 알 수 있었다. 이 때 X션 회절피크의 line broadening으로부터 복합분말의 Fe 명균 결정립 크기는 24nm로 초미세 결정럽의 분말합금이었다. 포화자화값은 볼밀처리에 따라 점점 증가하여 MA 30시간에는 20.3emu/g로 포화됨을 알 수 있었다. 또한 보자력 Hc는 MA초기단계에 350e로 매우 낮으나 30시간 후에는 Hc값이 2600e로 매우 큰 값을 나타내었다. 이것은 환원반응결과 초기에 생성된 Fe의 결정립이 비교적 크고 결정결함이 적으나 볼밀처리를 30시간까지 행하면 Fe 결정렵의 미세화 빛 strain 증가로 magnetic hardening이 일어나기 때문인 것으로 사료된다.길이가 50, 30cm인 압출재를 제조하였다. 열간압출한 후의 미세조직을 광학현미경으로 압출방향에 평행한 방향과 수직방향으로 관찰하였고, 열간 압출재 이방성을 검토하기 위하여 X선 회절분석을 실실하여 결정방위를 확인하였다. 전기 비저항 및 Seebeck 계수 측정을 위하여 각각 2$\times$2$\times$10$mm^3$ 그리고 5$\times$5$\times$10TEX>$mm^3$ 크기의 시편을 준비하였다.준비하였다.전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의 발달과 밀접한 관계가 있음을 시사한다.se that were all low in two aspects, named "the Nonsignificant group". And the issues were high risk perception in general setting and lo

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The Effect of Extrusion Temperatures on Microstructures and Mechanical Properties of Ultra-Fine Structured and Extruded Al81Si19 Alloys (초 미세조직 Al81Si19 합금분말 압출재의 미세조직과 기계적 성질에 미치는 압출온도의 영향)

  • 이태행;홍순직
    • Journal of Powder Materials
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    • v.10 no.5
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    • pp.325-332
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    • 2003
  • The effect of extrusion temperature on the microstructure and mechanical properties was studied in gas atomized TEX>$Al_{81}Si_{19}$ alloy powders and their extruded bars using SEM, tensile testing and wear testing. The Si particle size of He-gas atomized powder was about 200-800 nm. Each microstructure of the extruded bars with extrusion temperature (400, 450 and 50$0^{\circ}C$) showed a homogeneous distribution of primary Si and eutectic Si particles embedded in the Al matrix and the particle size varied from 0.1 to 5.5 ${\mu}m$. With increasing extrusion temperature from 40$0^{\circ}C$ to 50$0^{\circ}C$, the ultimate tensile strength (UTS) decreased from 282 to 236 ㎫ at 300 K and the specific wear increased at all sliding speeds due to the coarse microstructure. The fracture behavior of failure in tension testing and wear testing was also studied. The UTS of extrudate at 40$0^{\circ}C$ higher than that of 50$0^{\circ}C$ because more fine Si particles in Al matrix of extrudate at 40$0^{\circ}C$ prevented crack to propagate.

Effect of Mn Addition on Age Behavior and Tensile Properties of Rapidly Solidified Al-Zn-Mg-Zr Alloy (급냉응고한 Al-Zn-Mg-Zr합금의 시효거동과 인장특성에 미치는 Mn의 영향)

  • Lee, Yeong-Ho;Jang, Jun-Yeon;Yu, Jae-Eun;Mun, In-Gi;Maeng, Seon-Jae;Choe, Jong-Sul
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.1
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    • pp.50-56
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    • 1997
  • 급냉응고법을 이용하여 고용한도 이상으로 Mn량을 첨가할 때 Mn량에 따른 인장특성의 변화와 시효특성을 조사하였다. 원심분무법으로 AI-4.7%Zn-2.5%Mg-0.2%Zr합금에 Mn량을 각기 달리 첨가한 급냉응고 분말을 제조 하였다. 이 분말을 냉간압축, 진공 탈가스처리를 한 후 15:1로 압출하여 봉상 시편을 만들었다. 분말의 미세조직은 $\alpha$-AI수지상과 수지상간 편석부로 이루어져 있으며 Mn첨가에 따라 조직의 변화는 관찰되지 않았다. 빠른 냉각속도로 인하여 2.0%Mn을 첨가한 경우에도 초정 Mn상을 발견할 수 없었다. 압출재의 미세조직은 아결정립으로 이루어져 있으며 약간의 제2상들이 관찰되었다. 대부분의 Mn 분산상은 압출후 용체화처리 과정에서 형성되었으며 시효경화량은 Mn양에 관계없이 일정하였다. 46$0^{\circ}C$에서 1시간 용체화처리하고 12$0^{\circ}C$에서 24시간 시효처리한 경우 최대의 시효경도값을 나타내었다. 인장강도는 Mn첨가량에 따라 증가 하였는데 이것은 Mn분산상의 밀도증가에 의한 것으로 확인되었다. 2.0%Mn을 첨가한 합금의 시효후 인장강도는 590MPa, 연산율은 4%를 보였다.

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Fabrication of SiCp/Al Alloy Composites by In-situ Vacuum Hot Press Process (In-situ Vacuum Hot Press 공정을 이용한 SiCp/Al 복합재료의 제조)

  • Choe, Se-Won;Hong, Seong-Gil;Kim, Yeong-Man;Jang, Si-Yeong;Gang, Chang-Seok
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.11 no.7
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    • pp.590-598
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    • 2001
  • SiCp/pure Al and SiCp/2024Al MMCs were fabricated by in-situ VHP process designed specially just in this study which is composed of the vacuum hot press at range from R.T. to $500^{\circ}C$ and the continuous extrusion without canning process at $520^{\circ}C$. It was investigated the effect of SiC particle size, volume fraction and extrusion ratio on the tensile properties and micro structure in auf composites. In case of the 10:1 extrusion ratio, but SiCp/pure Al and SiCp/2024Al composites were shown a sound appearance and a good micro structure without crack of SiCp as well as uniform distribution of SiCp. However, in case of the 16:1 extrusion ratio, the number of cracked SiC particles more than increased in a higher volume fraction composite and 2024Al matrix composite compared with pure Al matrix one. The tensile strength of the composites reinforced smaller SiCp was higher than that of the bigger SiCp reinforced in same volume fraction and extrusion ratio.

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Reduction of Grain Growth for Al6061 Alloy by the Die Cooling System in Hot Extrusion Process (Al6061 합금의 열간 압출공정에서 금형 냉각시스템에 의한 압출재의 결정립 성장 제어)

  • Ko, Dae-Hoon;Lee, Sang-Ho;Ko, Dae-Cheol;Kim, Ho-Kwan;Kim, Byung-Min
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.33 no.7
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    • pp.673-680
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    • 2009
  • In this study, die cooling system using the nitrogen gas has been applied to hot aluminum extrusion process for refining grains and reducing of grain growth. Computational fluid dynamics(CFD) has been carried out to evaluate die cooling effect by nitrogen gas, and the results of CFD have been used to FE-simulation for the prediction of the extrudate temperature in hot extrusion process. Experimental hot extrusion has been performed to observe microstructure and to measure temperature of extrudate. The results of FE-Simulation have been good agreement with those of experiment. Finally, process condition of hot extrusion can be established to reduce grain growth of Al6061 through the experiment.

Effect of Acidic Environment on the Push-Out Bond Strength and Surface Morphology of Tricalcium Silicate Materials (산성 환경이 Tricalcium Silicate 재료의 압출강도와 표면형태에 미치는 영향)

  • Park, Misun;Kim, Jaehwan;Choi, Namki;Kim, Seonmi
    • Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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    • v.43 no.2
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    • pp.137-144
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    • 2016
  • The aim of this study was to evaluate the effect of a range of acidic pH values on the push-out bond strength and surface morphology of tricalcium silicate materials: Biodentine$^{(R)}$, Theracal$^{(R)}$ and ProRoot MTA$^{(R)}$. The standardized lumens of root slices prepared from extracted single-root human teeth were filled with Biodentine$^{(R)}$, Theracal$^{(R)}$ and ProRoot MTA$^{(R)}$ according to manufacturer's instructions. The specimens were randomly divided into 4 groups (n = 20) for each material and then incubated for 4 days at $37^{\circ}C$; 3 acidic groups (butyric acid buffered at pH 4.4, 5.4, 6.4) and 1 control group (phosphate buffered saline solution at pH 7.4). The push-out bond strengths were then measured by using a universal testing machine and the surface morphology of each experimental group was analyzed by a scanning electron microscope. Biodentine$^{(R)}$ and Theracal$^{(R)}$ showed higher push-out bond strength compared with ProRoot MTA$^{(R)}$ after exposure to acidic pH values. A substantial change in the surface morphology of each material occurred after exposure to different pH values. In conclusion, the push-out bond strengths of Biodentine$^{(R)}$ and Theracal$^{(R)}$ are higher than the ProRoot MTA$^{(R)}$. Further the acidic environment weakens the push-out bond strength and microstructure of tricalcium silicate materials.

Synthesis of nanosized WC powder by Chemical Vapor Condensation Process (화학기상응축법에 의한 WC 나노분말의 합성연구)

  • ;;;Oleg V. Tolochko
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2002.04b
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    • pp.45-45
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    • 2002
  • 나노미터 크기의 결정립을 가지는 나노분말 및 나노복합분말의 제조와 특성에 관한 연구가 매우 활발하다. 나노복합분말의 제조방법에는 기상증발후 응축법, 화학응축법, 기계적합금법 등이 있으나, 고순도 및 균일한 크기분포의 분말과 응집되지 않은 분말의 제조 조건을 가장 잘 만족하는 방법은 화학기상응축법(Chemical Vapor Condensation; CVC)이다. 본 연구그룹 에서는 CVC밤법으로 이용하여 공구/금형재료에 가장 많이 사용되는 WC/Co 합금의 결정립을 n nm크기로 극미세화고자하는 연구을 진행하고 있다. 본 연구에서는 이들 WC/Co합금제조시 가장 중요한 출발분말인 나노크기 WC 분말의 제조와 그 특성에 관하여 연구하고자 하였다. 나노미터 WC분말을 제조하기 의한 전구체는 고상의 금속유기물인Tungstenhexacarbonyl$(W(CO)_6)$ 을 사용하였다. 수평관상로을 반응기로 사용하였으며, 노내의 온도을 500-110$0^{\circ}C$로 변화시 키면서 WC 분말을 합성하였다. 반응기 및 포집기 내부를 대기분위기, 상압의 Ar분위기, 진공 분위기로 변화시켜 압력 및 분위기의 영향을 조사하였다. 포집기는 상온 및 액체질소로 냉각 한 Chiller을 사용하였다. 형성분말의 상분석은 XRD로 조사하였으며, 형태 및 결정립크기는 TEM로 분석하였다. 반응온도 600 -1 OOO$^{\circ}C$의 온도범위에서 검은색의 WC 분말이 제조되었다. XRD 분석의 결과 로 제조된 분말은 상온에서 준안정상인 Hexagonal 구조의 $\gammar-WC_{1-x}$ 상이였으며, TEM 분석결 과 상압하에서는 약 30nm이하의 WC분말이 제조되었으며, 그 형태는 둥근 4각형의 모양을 지녔다. 감압하에서 진행한 경우 결정립의 크기는 8nm이하를 가졌다.곤가스로 산화를 방지하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기ㅖ적 분급법을 이용하여 분급하였고, 냉매로는 질소가스를 이용하였다. 제조된 분말을 기계적 분급ㅂ법을 이용하여 분급하였고, 압출에 이용된 분말은 250$\mu\textrm{m}$이하의 크기를 사용하였다. 또한 분말제조과정 중 형성되는 표면산화층을 제거하기 위하여 36$0^{\circ}C$에서 4시간동안 수소 환원처리를 행하였다. 제조된 분말은 열간 압출을 위하여 Aㅣcan에 넣고 냉간성형체를 만들고, 진공처리를 한 후 밀봉하여 탈가스처리를 하였다. 압출다이는 압출비가 각각 28:1과 16:1인 평다이(9$0^{\circ}C$)를 사용하여 각각 내경이 9, 12cm이고, 길이가 50, 30cm인 압출재를 제조하였다. 열간압출한 후의 미세조직을 광학현미경으로 압출방향에 평행한 방향과 수직방향으로 관찰하였고, 열간 압출재 이방성을 검토하기 위하여 X선 회절분석을 실실하여 결정방위를 확인하였다. 전기 비저항 및 Seebeck 계수 측정을 위하여 각각 2$\times$2$\times$10$mm^3$ 그리고 5$\times$5$\times$10TEX>$mm^3$ 크기의 시편을 준비하였다.준비하였다.전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의 발달과 밀접한 관계가 있음을 시사한다.se that were all low in two aspects, named "the Nonsign

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FE analysis of Extrusion Process and Estimation of welding strength for Micro Multi Cell Tube with Serration (세레이션형 미세 멀티셀 튜브 압출 및 접합강도 평가)

  • Lee Jung Min;Kim Byung Min;Jo Hyung Ho;Kang Chung Gil
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.22 no.9 s.174
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    • pp.49-59
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    • 2005
  • This paper describes a development of the extrusion process and estimation of the weldability for multi cell tubes used to cooling system of automobiles. A study on extrusion process is performed through the 3D FE simulation in non-steady state and extrusion experimentation. Also, nano-indentation test is employed to estimate the weldability of tubes. Especially, An evaluation of the weldability using the nano-indentation is accomplished as compared with nano-hardness in welded part and in the others. Finally, the pattern of the mandrel defection is investigated according to shapes of the porthole and/or chamber.

초미세 발포 압출 다이 설계를 위한 압력 해석

  • 이보형;차성운
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.101-101
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    • 2004
  • 초미세 발포 플라스틱(MCPs; Microcellular Plastics)공정은 기존 발포 플라스틱의 장점을 보존하면서도 그 동안 발포 플라스틱의 단점으로 지적되어온 충격강도, 인성, 경도 등의 기계적 특성저하를 개선하기 위하여 개발되었다. 플라스틱 내에 지름 수 십 $\mu\textrm{m}$ 내외의 기포를 $10^{9}$-$10^{15}$cel1/㎤의 밀도로 발생시키는 초미세 발포공법은 내부의 미세 구조로 인하여 재료비를 절약하면서 우수한 기계적 특성을 나타내는 플라스틱 재료를 성형할 수 있게 하며, 발포제로 초 임계 상태의 불활성 기체($CO_2$, $N_2$, etc)를 사용하기 때문에 기존의 발포 공정에서 발포제로 사용했던 유해 화학 물이나 프레온, 부탄으로 인해 발생할 수 있는 환경 문제를 해결할 수 있다는 장점을 지닌다.(중략)

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Effect of Crystalline Lameliar Orientation on the Creep and Wear of Ultra-high Molecular Weight Polyethylene (초고분자량 폴리에틸렌 미세구조가 변형과 마모에 미치는 영향)

  • 이권용
    • Tribology and Lubricants
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    • v.14 no.3
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    • pp.46-50
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    • 1998
  • 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)은 인공관절 라이너에 쓰이는 대표적 생체재료이다. 초고분자량 폴리에틸렌의 변형과 마모에 영향을 주는 인자에 대한 기본적 연구를 위하여 본 연구에서는 미세구조 결정상의 정도와 결정구조 방향성에 따른 초고분자량 폴리에틸렌의 크리프 변형 및 마모 특성의 연구를 행하였다. 압출 제작된 초고분자량 폴리에틸렌 봉(extruded UHMWPE rod)단면의 중앙(center)부분과 원주(periphery)부분으로부터 각각 직사각형 및 원통형의 시편을 제작하여 크리프 실험과 마모 실험을 실시하였다. 원주 시편의 크리프 변형율은 중앙 시편의 크리프 변형율보다 11%크며(p<0.05), 마모량도 원주 시편이 중앙 시편보다 두 배나 큰 것으로 (p<0.05)관측되었다. 이 결고달로부터 초고분자량 폴리에틸렌의 크리프 변형과 마모가 미세 결정구조 방향성에 영향을 받는 것으로 나타났다.