• Title/Summary/Keyword: 소결분말

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Sintering Characteristics of 304 and 316L Stainless Steel Fine Powder (304 및 316L 스테인레스강 미립 분말의 소결 특성)

  • Lim, Tae-Whan
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.9 no.6
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    • pp.1555-1559
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    • 2008
  • The characteristics of 304 (Fe-18%Cr-12%Ni) and 316L (Fe-18%Cr-13%Ni-2.4%Mo) austenite stainless-steel compacts sintered with $5{\sim}15{\mu}m$ powder were investigated and the results led to the following conclusions: (1) When the sintering time was 3.6ks, the relative density of sintered compacts was $95{\sim}98%$, regardless of any other sintering condition. (2) When a vacuum sintering was done with $5{\mu}m$ stainless steel powders, almost fully-dense sintered compacts were obtained at is = 57.6ks. (3) The amount of residual oxygen in 304 and 316L sintered compacts was $0.5{\sim}0.6%$, regardless of sintering atmosphere. (4) The amount of residual oxygen in the vacuum sintered compact decreased more than 0.3 % due to addition of carbon powder, thereby reducing the formation of oxides. Furthermore, the addition of carbon improved the density of sintered compact, which enables us to make a fully-dense high performance sintered compact.

Ball-milling Effect on the Sinterability of the $UO_2$ ex-AUC Powder (AUC 공정으로 변환된 $UO_2$ 분말의 소결성에 미치는 Ball-milling효과)

  • Kim, H.S.;Park, C.H.;Park, C.J.;Choi, C.B.;Jung, S.H.;Suk, H.C.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.26 no.2
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    • pp.190-196
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    • 1994
  • In order to investigate the ball-milling effect on the property changes of UO$_2$ ex-AUC powder, the sinterability of ball -milled powder was studied in terms of the ball -milling time. Spherical shape was found to be kept for ball-milled UO$_2$ powder and the particle size showed a bimodal distribution, which seems to have a higher packing ratio compared with those having monomodal gaussian distribution. The increase of sintered density of the ball -milled UO$_2$ powder is assumed to be mainly affected by the packing ratio, which increase with longer ball -milling time. It is confirmed that the sinterability of UO$_2$ ex-AUC powder is improved by the ball-milling process.

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Dry Compaction of Nanosize TiO$_2$Powders (산화 티타늄 나노분말의 건식가압성형)

  • 이해원;임건자;전형우;박종구;이종호
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.37 no.12
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    • pp.1146-1149
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    • 2000
  • 표면윤활층 처리와 540 MPa 까지의 진공가압성형을 통하여 나노 TiO$_2$과립 분말의 가압성형공정에서 나타나는 접합압력을 확인하였으며, 접합압력 상하에서 제조된 시편의 소결특성을 $700^{\circ}C$ 등온 소결을 통하여 분석하였다. 접합압력 이상에서 가압성형한 성형체를 $700^{\circ}C$에서 48시간 소결하여 96%의 높은 소결밀도와 112 nm의 평균 결정립 크기를 얻었다.

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Effect of Sintering Atmosphere on the Electrical and Chemical Characteristics of the Grain Boundaries of $SrTiO_3$Ceramics Prepared from Semiconducting powders (반도체 분말을 이용하여 제조된 $SrTiO_3$소결체의 소결 분위기에 따른 입계 화학 및 전기적 특성)

  • 박명범;조남희
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.37 no.12
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    • pp.1150-1158
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    • 2000
  • 반도성 SrTiO$_3$분말을 이용하여 상압에서 제조된 소결체의 소결 분위기에 따른 소결체 입계의 결함 화학 및 전기적 특성을 고찰하였다. 소결 분위기를 질소-수소, 질소, 공기로 변화시킴에 따라서 입계에서 O/(Sr+Ti)의 비는 1.6로부터 2.1로 증가하였으며, 또한 입계의 과잉 음전하층에서 전하 밀도는 1C/$ extrm{cm}^2$로부터 1.26C/$\textrm{cm}^2$로 증가하였다. 소결체의 문턱 전압, 입계 저항 그리고 입계 전위 장벽은 소결 분위기를 질소-수소로부터 공기로 변화시킴에 따라 6.40-1000 V/cm, 2.70-3050 kΩ 그리고 0.08-10.9 eV로 각각 증가하였다.

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고출력 LED 패키지용 고밀도 W-20wt%Cu 나노복합체 제조에 관한 연구

  • Ryu, Seong-Su;Park, Hae-Ryong;Kim, Hyeong-Tae;Lee, Byeong-Ho;Lee, Hyeok;Kim, Jin-U;Kim, Yeong-Do
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.26.2-26.2
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    • 2010
  • 최근에는 차세대 조명용 후보광원인 고출력 백색 LED를 개발하기 위한 경쟁이 치열하며, 이를 위해 업체가 고심하고 있는 가장 큰 문제 중의 하나가 칩에서 발생하는 열을 어떻게 관리하는가 하는 방열의 문제이다. 따라서, LED의 가장 큰 특징인 장수명을 손해보지 않기 위해서는 칩에서 발생되고 있는 열을 외부에 확산시키기 위한 기술 개발이 필수적이다. 다양한 방열소재 중 W-Cu 복합재는 W의 낮은 열팽창계수와 Cu의 높은 열전도도로 인해 방열소재로써 유망한 소재로 주목받고 있으나, 우수한 열적 특성을 발현하기 위해서는 고치밀화를 갖는 W-Cu 복합재 제조가 우선적으로 필요하다. W-Cu 복합체는 일반적으로 액상소결법을 통해 균일한 미세조직을 얻을 수 있으나, 열팽창계수를 낮추기 위해 Cu 함량이 적어지게 되면 치밀화가 어려우며 이를 해결하기 위해 나노입자를 갖는 분말을 이용하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 W과 Cu 산화물을 이용하는 것이 구성성분끼리의 편석이 발생하지 않으며, 소결성도 우수하여 양산화에 가장 접근한 방법으로 알려져 있다. 그러나, 지금까지의 얻어진 W-Cu 복합체의 경우, 분말상태에서의 얻어진 나노입자가 승온시에 마이크로 크기로 과도한 입자성장이 일어나기 때문에 소결 후에도 나노크기를 유지하기 어려울 뿐만 아니라, 구성상끼리의 응집체가 형성된다. 본 연구에서는 액상소결후에 W 입자가 Cu 기지내에 균일하게 분산되는 동시에 나노크기의 입자를 가지는 고분산 W-Cu 소결체를 얻고자 하였다. 이를 위해 금속산화물 분말의 분쇄를 위해 효과적인 방법으로 알려진 습식상태에서의 고에너지 볼밀링을 통하여 혼합된 텅스텐과 구리 산화물 분말의 수소환원공정을 통해 얻어진 100nm 이하의 입자를 가지는 W-20wt%Cu 나노복합분말을 출발분말로 사용하였다. W-20wt%Cu 나노복합분말의 성형체를 $1050^{\circ}C-1250^{\circ}C$의 온도범위에서 소결거동을 조사하였다. 그 결과, $1100^{\circ}C$ 온도에서 이론밀도에 가까운 소결밀도를 나타내었으며, 이는 기존에 비해 $100^{\circ}C$ 정도 치밀화 온도를 낮추는 결과이다. 소결체의 미세구조 관찰결과, 소결 후 약 200nm의 텅스텐 입자가 Cu내에 균일하게 분산되어 있었다. 제조된 W-Cu 시편에 대해서는 LED 응용성을 조사하기 위해 열전도도와 열팽창계수 등을 평가하였다.

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A Study on the Fabrication of Porous Sintered Materials for Glass Mold (유리 금형용 다공질 소결재의 제조에 관한 연구)

  • Jang Tae-Suk;Lim Tae-Whan
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.6 no.6
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    • pp.468-472
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    • 2005
  • In order to prevent adhering of molten glass on a mold wall, the wall is swabbed with lubricant oil before forming. However, the swabbing process can be removed from the entire processes of the glass forming if the mold wall is made of a porous sintered material. The purpose of the present study is to manufacture a sintered material(having a sintered density of $85{\~}90\%$)which is the most appropriate into. plane material for a glass mold. For the research, SUS310L-based coarse powder (${\~}150{\mu}m$) and SUS420J2-based fine powder ($40{\~}50{\mu}m$) were used for the compact materials, and effects of compaction pressure and sintering condition(atmosphere, temperature) were investigated. The results obtained were as fellows. (1) By means of solid phase sintering, a desired sintering density could not be achieved in any case when using a 310L-based powder having a large particle size. (2) When sintering green compacts(compaction pressure of $2ton/cm^2$) in a commercial vacuum furnace(at $1300^{\circ}C$ for 2 hours), the sintered compacts had densities of $6.2g/cm^3(79\%)$ for 310L + 0.03$\%$B, $6.6g/cm^3 (86\%)$ for 420J2, $7.3g/cm^3(95\%)$ for 420J2+(0.03)$\%$B, and $7.6g/cm^3(99\%)$ for 420j2+(0.06)$\%$B, respectively. As a result, it is regarded that sintered compacts having a desired porosity may be achieved by vacuum sintering the 420J2-based powder (low pressure compaction) and the 310L+0.03$\%$B-based powder (high pressure compaction).

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FeO, $TiH_2$, Carbon 원료분말을 이용한 Fe-TiC 나노 복합분말 제조 및 소결

  • An, Gi-Bong;Kim, Ji-Sun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.26-26
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    • 2011
  • Fe계 TiC 합금은 미량의 합금원소를 첨가시켜 경화능, 내식성, 내마모성 성질을 개선한 특수 공구용 재료로서 현재 절삭, 내마모성, 광산, 금형재료 등의 분야에 널리 사용되고 있다. 금속과 세라믹의 복합재료인 초경합금은 비열처리용 공구강으로 WC, TiC 등의 4, 5, 6족 금속탄화물에 Co, Ni, Fe등의 철족이 결합금속으로 소결한 복합재료로 WC-Co계 초경합금이 주종을 이루고 있으나, 전략 소재로서 고가인 Co 원료를 대체하기 위한 재료로서 초경재료의 고경도와 공구강의 경제성 및 가공성의 장점을 이용한 Fe-TiC계 초경합금의 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe기지에 서브마이크론 크기의 미세한 TiC 입자가 균일하게 분산된 Fe-TiC 복합분말을 경제적으로 제조하기 위해 순수한 Fe, Ti 원료분말에 비해 단가가 낮고 미세 분쇄가 용이한 FeO, $TiH_2$ 분말을 고에너지 밀링 후 반응 열처리 시키는 유사 기계화학적 공정을 시도하였다. 조성비 Fe-30wt%TiC 복합분말을 제조하기위해 마이크론(micron) 크기의 FeO, $TiH_2$, C 분말을 사용하였고, 1단계로 FeO와 C을 고에너지 밀링으로 혼합 후 반응시켜 환원시키는 공정과 2단계로 이렇게 환원된 분말과 TiH2를 고에너지 밀링으로 다시 혼합, 분쇄한 후 반응열처리 하는 두 단계 공정을 사용하였다. FeO의 환원 단계에서는 $700{\sim}1,000^{\circ}C$ 온도 범위에서 1시간 유지하였고, 고에너지 밀링 시 밀링시간, 회전속도를 변수로 두고 실험하였다. 환원된 분말은 수평관상로를 이용해 아르곤분위기에서 $1,000{\sim}1300^{\circ}C$까지 1시간 유지하여 반응열처리시켜 Fe-TiC 복합분말을 제조하였다. 준비된 복합분말을 XRD와 FE-SEM, EDS, 입도분석기 (LPSA) 등을 이용해 분말의 형태와 특성, 상, 조성, 입도, 분산도 등을 조사하였다. 제조된 Fe-TiC 나노복합분말을 방전플라즈마소결(SPS) 과 상압소결 실험을 진행하였다. Fe-TiC 복합분말 제조공정의 첫 번째 단계인 FeO의 환원반응은 $800^{\circ}C$이상의 온도에서 Fe로 환원이 진행됨을 확인하였다. 두 번째 단계인 반응열처리공정에서는 $1,000^{\circ}C$ 이상에서 TiC가 형성됨을 XRD 상분석을 통해 확인할 수 있었고, $1,100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 반응열처리를 했을 때 XRD 분석결과와 산소 조성 분석 결과로부터 반응의 완결성과 순도에서 최적 온도 조건임을 확인하였다. 온도를 $1,300^{\circ}C$로 증가시킬 경우 반응의 완결성에 큰 변화가 없는 반면 분말입자간의 목형성이 일어나 가소결 되는 것을 FE-SEM을 통해 관찰하였다. 또한 최적조건으로 제조된 Fe-TiC 복합분말의 입도분석과 FE-SEM/EDS 관찰/분석을 시행한 결과 평균 입도 0.6 ${\mu}m$의 미세한 Fe-TiC 복합분말 내에 Fe분말 주변과 내부에 나노크기의 TiC입자가 균일하게 분산되어 존재하는 것을 확인하였다.

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Effects of Gallia Additions on Sintering Behavior of 상용분말로 제조된 $Ce_{0.8}Gd_{0.2}O_{2-\delta}$ Ceramics Prepared by Commercial Powders (상용분말로 제조된 $Ce_{0.8}Gd_{0.2}O_{2-\delta}$ 세라믹스의 소결성에 미치는 $Ga_2O_3$의 첨가효과)

  • 최광훈;박혜영;이주신;류봉기
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.113-113
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    • 2003
  • 고체전해질체로 사용되는 산소이온전도체로는 $Y_2$O$_3$ 안정화 ZrO$_2$가 널리 연구되어 왔고, 실질적으로 많이 사용되고 있다. 그러나 특히 대전력을 얻고자 하는 고체전해질 연료전지 분야에 있어서는 다른 재료를 찾고자 하는 많은 노력이 이루어지고 있다. 이에 CeO$_2$계 세라믹스는 ZrO$_2$계보다 낮은 온도에서 더 높은 이온전도도를 가지고 있어 많은 주목을 받고 있다. 그러나 이 CeO$_2$계를 소결시키는 데는 1$600^{\circ}C$이상의 고온을 필요로 한다. 이 런 고온의 소결온도를 낮추기 위한 방안으로는 균일하고 미세한 출발원료를 사용하거나 소결조제를 첨가하는 것 등이 있다. 균일하고 미세한 출발원료를 제조하는 연구는 국내외에서 많이 이루어지고 있으나 소결조제 첨가에 대한 연구는 별로 이루어진게 없다. 다만 국외에서 Co$_3$O$_4$, Fe$_2$O$_3$, CoO 첨가에 의한 연구가 최근에 이루어지고 있으며, 본 연구실을 중심으로 Ga$_2$O$_3$, $Al_2$O$_3$ 첨가에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구실에서는 그간 공침법으로 제조되는 소결조제 첨가 Gd$_2$O$_3$-doped CeO$_2$ 분말을 사용하여 소결조제 첨가효과를 살펴보았다.

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A Potentially Useful Inorganic Binder for SLS of Alumina Powder (알루미나 분말의 선택적 레이저 소결의 가능성을 보여주는 유용한 무기접착제)

  • Lee, In-Seop
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.8
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    • pp.714-719
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    • 1998
  • 저용융점을 가진 새로운 무기접착제인 단사정 HBO2가 알루미나 분말의 선택적 레이저 소결을 하기 위한 접착제로서 개발되었다. 12$0^{\circ}C$로 유지된 진공오븐 안에서 Boron Oxide 분말을 탄수시키면 단사정 HBO2가 만들어진다. 이것을 이용하여 만들어진 green body는 현재까지 알루미나 분말의 선택적 레이저 소결을 위하여 개발된 다른 무기 접착제들인 알루미늄(AI)과 Ammonium Phosphate(NH4H2PO4)을 이용하여 제조된 것에 비교하여 훨씬 높은 굽힘 강도를 가지고 있고 또 정밀도가 우수하였다. Green body를 열처리하여서 얻은 세라믹 시편도 똑같은 결과를 보여주었다. 이 이유는 단사정 HBO2가 낮은 점도를 보여주고 알루미나 분말에 대하여 좋은 젖음성을 가지고 있기 때문에 가능한 것으로 사료되어진다. 접착제로서 Boron Oxide의 양, 레이저 에너지밀도 등이 SLS에 의하여 제조되어진 복합재료의 굽힘강도에 미치는 영향이 조사되었다.

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Effect of Residual Impurity on Magnetic Properties of the Permalloy Soft Magnet by Powder Injection Molding (분말사출성형으로 제조된 퍼말로이 연자성체에서 잔류 불순물이 자기특성에 미치는 영향)

  • 정원용;최준환;정우상
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.10 no.6
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    • pp.291-296
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    • 2000
  • The manufacturing method of permalloy soft magnet with the Ni contents of 46.6 and 47.2 wt% was investigated by powder injection molding technology. The magnetic properties of permalloy were greatly affected on the residual carbon and oxygen content of the sintered magnet. Solvent extraction and thermal debinding process to minimize the residual carbon content in sintered magnet were developed by controlling the debinding atmosphere. The residual carbon content depends on the debinding condition of the binder system for powder injection molding and the residual oxygen content on the sintering atmosphere. The sintered magnet produced by powder injection molding process had a 50 ppm. residual carbon, 150 ppm. residual oxygen. The coercivity and maximum relative permeability of permalloy soft magnet were 0.46 Oe and 14,600 respectively.

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