• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
• /
• 2001.11a
• /
• pp.32-32
• /
• 2001

• Journal of Powder Materials
• /
• v.7 no.4
• /
• pp.179-188
• /
• 2000

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2003.03a
• /
• pp.217-217
• /
• 2003

W-Cu 합금은 우수한 전기적, 열적 특성으로 인하여 열소산재료(Heat sink)로 많이 응용되고 있다. 첨단 전자부품 이외에도 핵융합로의 Diverter가 그 예로서, 내부는 고강도와 고융점의 특성을 요구하는 반면, 외부는 높은 열전도성을 필요로 한다. 그래서 동일한 조성의 일반적인 W-Cu 합금보다 W과 Cu의 조성이 점차적으로 변화하는 경사기능재료(Functionally Graded Materials)가 냉각효율이 클 것으로 기대된다. 현재, W-Cu FGM에 대한 많은 연구가 진행되고 있지만, 그 조성이 연속적으로 변화하는 W-Cu FGM에 대한 연구는 전무한 실정이다 본 연구에서는 방전플라즈마 소결장치(Spark Plasma Sintering System)와 용침고정을 이용하여 연속적인 조성변화를 갖는 W-Cu FGM을 제조하고 그 특성에 관해 분석하고자 하였다. 소결체가 밀도 변화를 갖게 되도록 제작한 특수 경사기능 몰드에 W분말을 장입한 후, 15㎬의 압력하에서 SPS를 이용하여 W소결체를 제조하였다. 제조된 W소결체는 수평관상로에서 수소분위기 하에 Cu 용침을 실시하여 W-Cu FGM을 제조하였다 SEM을 이용한 각 위치별 조직관찰과 Image Analyzer를 이용한 W과 Cu의 면적비, 그리고 비커스경도계에 의한 경도 측정을 실시하였다. 또 열기계적 분석기를 이용하여 측정된 선팽창률로부터 열팽창계수를 구하였다. 80$0^{\circ}C$에서 ？칭하는 반복적인 싸이클을 통해 열충격시험을 실시하였고, Laser flash method로 열확산계수를 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
• /
• 2006.04a
• /
• pp.48-48
• /
• 2006

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2011.10a
• /
• pp.40.2-40.2
• /
• 2011

초경합금은 경도가 높은 재료를 말하며 일반적으로는 탄화텅스텐(WC)계 재료를 말한다. 국내 현재 초경합금 동향은 반도체 산업, 내마모성 공구, 절삭공구, 금형 등 많은 분야에 사용되어지고 있다. 또한 최근 들어 FSW (Friction Stir Welding, FSW)기술이 발전함에 따라 접합기술개발이 다양화되면서 FSW Tool의 고성능의 초경 재료가 요구되어지며 장수명의 Tool개발이 되어야 한다. 국내에서는 초경 합금 재료로 사용되어지고 있는 텅스텐 카바이드(WC)와 코발트(Co)를 이용하여 많은 연구가 진행되었다. 본 실험에서는 텅스텐 카바이드와 코발트 및 몰르브덴 카바이드를 혼합하여 소결체를 제조하였다. 실험에 사용된 텅스텐 카바이드는 높은 경도를 가지고 강한 취성을 나타내며, 소결에 어려운 단점이 있다. 이러한 단점을 코발트와 몰리브덴 카바이드를 첨가하여 소결온도를 낮춰주는 역할과 액상 소결시 텅스텐카바이드 입자사이에 침투하여 액상소결에 의한 치밀화가 가능하게 해주며 인성이 향상되어 고인성 재료를 만들 수 있었다. 본 실험에서는 합성과 치밀화가 동시에 진행되는 SPS (Spark Plasma Sintering:SPS) 장비를 이용하여 실험을 진행하였다. 이 방법은 방전플라즈마 소결 공법으로, 기존의 연소법과 열간 가압기술(Hot-press, HIP)을 결합한 방식으로 단 시간, 단일공정으로 치밀한 소결체를 얻을 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 $WC-5Mo_2C$-5wt%Co 소결체 제조를 위해 원소 분말을 Horizontal ball milling 혼합하였다. 균일하게 혼합된 분말을 흑연다이에 충진하여 펄스전류와 기계적 압력을 동시에 가하여 $WC-5Mo_2C-5Co$ 복합재료를 제조하고 소결체의 밀도, 순도, 상변태, 미세조직 등을 분석 및 평가하였다. SPS공정 조건은 고진공하에서 $1,200^{\circ}C$-60MPa, 펄스비 12:1 조건으로 수행하였으며, 얻어진 $WC-5Mo_2C-5Co$ 소결체의 상대 밀도는 98%이상 이였다. 또한, 결정립 크기는 약 400 nm였으며, 경도는 $2,453kg/mm^2$를 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
• /
• 2004.04a
• /
• pp.20-20
• /
• 2004

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
• /
• 2000.04a
• /
• pp.42-42
• /
• 2000

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.38 no.6
• /
• pp.587-592
• /
• 2001

난소결성의 TiN에 방전 플라즈마 소결법을 적용하여 고밀도 TiN 소결체를 제조하였다. 제조된 TiN 시편의 소결특성 및 입성장 정도를 평가하였으며, 전자현미경을 이용하여 미세구조를 분석하였다. Milling 과정동안 잠입된 $Al_2$O$_3$는 1$700^{\circ}C$ 이상의 소결온도에서 TiN 분말과 반응하여 부분적으로 액상을 형성하여 물질이동을 가속화함으로써 치밀화가 저온에서 시작하도록 함으로써 궁극적으로 결정립성장 제어에 기여하는 것으로 확인되었다. 이러한 현상은 굽어진 TiN 결정입계와 결정입계 삼중점에 존재하는 $Al_2$O$_3$를 포함하는 2차 결정상 cluster의 존재로 설명되어진다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.39 no.12
• /
• pp.1197-1202
• /
• 2002

In order to develope the porous $K_2Ti_6O_13$ whisker preform with good strength, the pore characteristics and compressive strength were investigated as a function of spark plasma sintering temperature. As a result, high porous whisker preform were successfully fabricated by sintering at 900∼950${\circ}C$ for 10 min under a pressure of 40 MPa, heating rate of 50${\circ}C$/min and on-off pulse type of 12:2. The whisker preform prepared under above optimum condition showed relatively high compressive strength of 174∼266 MPa, despite of high porosity ranging from 15% to 37%. This improvement in strength was considered to be mainly due to the spark-plasma discharges and the self-heating action between whiskers. The compressive strength of whisker preform, fabricated at sintering temperature less than 900${\circ}C$, showed 80∼100 MPa. This is low strength level less than one half times compared with whisker preform fabricated at 900∼950${\circ}C$. The whisker preform fabricated at 1000${\circ}C$ showed the highest compressive strength of 523 MPa, but resulted in low porosity of ∼5%. Based on above results, it was considered that spark plasma sintering was an effective method for developing high strength and porosity of whisker preform.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2002.07b
• /
• pp.1030-1032
• /
• 2002

본 논문은 새로운 개념의 방전 플라즈마 소결 접합장비에 적용된 출력펄스 가변형 저전압, 대전류 사이리스터 정류기의 개발에 대하여 설명하고 있다. 6펄스 형태로 개발된 대용량 출력펄스 가변형 정류기는 공냉식으로 제작되어 기존의 대용량 정류기에서 적용한 수냉식보다 구조가 단순하며 최대 l1600A의 출력을 펄스 단위로 반복적으로 차단 및 전류하는 것이 가능하도록 설계되었다. 전류분배를 위한 버스바의 형태는 기구적인 설계만으로 간단히 대전류를 분배할 수 있도록 하였으며 디지털 연산에 의한 PLL 방식으로 입력 전압의 동기가 필요하지 않다. 시뮬레이션과 실물부하를 연결한 실험을 통해 제안한 방법 및 성능의 우수성을 조사하였다.