• 제목/요약/키워드: 용융함침

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고밀도화 탄소 블록 제조 시 콜타르계 피치의 점도가 함침에 미치는 영향 (Effect of Coal Tar Pitch Viscosity on Impregnation for Manufacture of Carbon Blocks with High Density)

  • 조종훈;황혜인;김지홍;이영석;임지선;강석창
    • 공업화학
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    • 제32권5호
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    • pp.569-573
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    • 2021
  • 본 연구에서는 코크스, 바인더 피치 및 함침 피치를 사용하여 고밀도 탄소 블록을 제조하고, 함침 공정 시 피치의 유동성이 탄소 블록의 고밀도화에 미치는 영향을 고찰하였다. 코크스와 바인더 피치의 고압 성형을 통해 그린블록을 제조하고 열처리 공정을 통하여 탄소 블록을 얻었다. 열처리 공정 시 바인더 피치의 휘발에 의해 생성된 기공을 제거하고자 함침 공정을 진행하였다. 함침 공정은 함침 피치를 용융하는 전처리 단계와 피치를 탄소 블록에 함침하는 고압 반응 단계로 나누어 진행하였다. 함침 피치의 용융은 140~200 ℃에서 진행하였으며, 열처리 온도가 증가할수록 함침 피치의 점도가 감소하였다. 함침 피치의 점도 감소는 유동성을 향상시켜 탄소 블록 내부 기공을 효율적으로 함침하여 탄소 블록의 기공률을 83% 감소시켰고 겉보기 밀도를 5% 상승시켰다.

용융가압함침 공정으로 제조한 TiC-SKD11 복합재료의 미세조직 및 내마모 특성 (Microstructure and Wear Characteristics of TiC-SKD11 Composite Fabricated by Liquid Pressing Infiltration Process)

  • 조승찬;조일국;이상관;이상복
    • Composites Research
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    • 제30권3호
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    • pp.209-214
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    • 2017
  • 본 연구에서는 용융가압함침 공정을 통해 고체적율의 TiC 입자가 균일 분산된 SKD11 금속복합재료를 제조하고, 미제조직, 기계적 특성 및 내마모 특성에 대해 분석하였다. 약 60 vol%의 TiC가 균일하게 분산된 TiC-SKD11 복합재료를 제조함으로써 SKD11 대비 약 24% 경량화에 성공하였고 경도 및 압축항복강도는 증가하였다. 내마모 시험 결과 복합소재의 우수한 내마모 특성을 확인하였으며, 이는 높은 경도를 가지는 TiC 입자가 SKD11 기지와 강한 계면 결합력을 가지면서 높은 체적율로 존재함으로 인한 분산강화 효과와 TiC에 의한 SKD11의 산화 억제가 원인으로 판단된다.

용융가압함침 공정으로 제조된 고체적률 TiC-Inconel 718 금속복합재료의 미세조직 및 특성 (Microstructure and Properties of TiC-Inconel 718 Metal Matrix Composites Fabricated by Liquid Pressing Infiltration Process)

  • 조승찬;이영환;고성민;박현재;이동현;신상민;조일국;이상복;이상관
    • Composites Research
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    • 제32권3호
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    • pp.158-162
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    • 2019
  • 본 연구에서는 용융가압함침 공정을 이용하여 고체적률의 TiC 입자가 균일 분산된 Inconel 718 금속복합재료를 제조하고, 미세조직 및 기계적 특성을 분석하였다. 약 55 vol%의 TiC가 균일하게 분산된 TiC-Inconel 718 복합재료를 제조함으로써 Inconel 718 대비 우수한 경도 및 압축강도 특성을 나타내었으며, 이는 기지에 고용된 합금원소인 Mo 및 Nb이 TiC 강화재 내부로 확산 고용되어 우수한 계면 특성을 가지는 core-rim 구조의 TiC 형성에 의한 것으로 판단된다.

용융가압함침공정을 이용한 세라믹 입자 강화 철강복합재료의 제조성 검증 (Fabrication of Ceramic Particulate Reinforced Steel Composites by Liquid Pressing Infiltration Process)

  • 조승찬;이영환;고성민;박현재;이동현;신상민;조일국;이상관;이상복
    • Composites Research
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    • 제31권4호
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    • pp.117-121
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    • 2018
  • 본 연구에서는 용융가압함침 공정을 이용하여 TiC, $TiB_2$, $Al_2O_3$ 세라믹 입자가 분산된 SUS431 금속복합재료를 제조하고 미세조직을 분석하여 세라믹 입자에 따른 제조성에 대해 검토하였다. 젖음성이 나쁜 $Al_2O_3$의 경우 내부에 결함이 다수 존재함을 알 수 있었으며, $TiB_2$ 및 TiC 입자 강화 복합재의 경우 상대적으로 결함이 적고 강화재가 균일 분산되었음을 확인하였다. 특히, TiC-SUS431 복합재료의 경우 TiC와 Fe계 기지합금의 우수한 젖음성 및 용융가압함침공정 적용으로 우수한 계면 특성을 가지며 결함이 적고 균일한 미세조직을 가지는 것을 확인하였다.

고무 치공구와 필름 함침공정을 이용한 열가소성 장섬유 복합재료 성형공정 연구 (Thermoplastic Film Infusion Process for Long Fiber Reinforced Composites Using Rubber Expandable Tools)

  • 김동욱;안영선;이영관;김성우;남재도
    • 폴리머
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    • 제25권1호
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    • pp.122-132
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    • 2001
  • 본 연구에서는 온도의 상승에 의하여 팽창하는 열팽창 기능을 가지고 있으면서 부피의 감소에 의하여 발생하는 압력의 손실을 상쇄시킬 수 있는 고무 치공구를 열가소성 고분자의 필름 함침공정에 적용하였다. 일반적인 압축성형공정에서는 온도의 상승에 의하여 수지가 용융되고 이에 수지가 함침됨에 따라 압력이 감소하지만, 고무 치공구를 사용한 경우에는 수지의 함침을 보상한 고무 치공구가 팽창하여 감소된 압력을 보상하기 때문에 급격한 압력의 강하를 억제할 수 있었다. 이렇게 수지의 함침에 따른 고무 치공구의 부피 팽창 그리고 이에 따른 수지 함침속도의 변화를 고려하여 고무 치공구를 이용한 필름 함침공정 모델을 제안하였다. 또한 고무 치공구를 사용하지 않는 일반적인 압축공정에 있어서 수지의 함침에 따른 섬유층 탄성력의 변화를 실험적으로 측정하여 단계적인 압축공정에 있어서 수지의 함침속도를 예측할 수 있는 모델을 제안하였다.

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용융염 무기막을 이용한 이산화탄소의 분리에 관한 연구 (A Study On the Separation of Carbon Dioxide Using IS Membranes)

  • 한건우;김태정;이건홍
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1994년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.26-27
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    • 1994
  • 이산화탄소는 지구 온난화를 일으키는 대표적인 온실 기체로 알려져 왔으며 이에 따라 고온의 배가스에서 이산화탄소를 효율적으로 분리해 낼수 있는 기술이 국가 산업적 필요성을 갖게 되었다. 막을 이용한 기체 분리 기술은 낮은 가격, 비교적 간단한 공정상의 잇점 등 때문에 많은 관심을 끌고 있는 분리 기술이며, 특히 무기막은 열적, 화학적 안정성 등의 장점으로 인해 혹독한 조건에의 응용이 가능하다. 본 연구에서는 다공성 지지체에 염을 함침시킨 무기막(Immmobilized Salt Membrane)을 제조하여 기체 분리 특성을 조사하였다.

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용융함침법에 의한 반응소결 SiC/SiC 복합재료의 특성 평가 (Property Evaluation of Reaction Sintered SiC/SiC Composites Fabricated by Melt Infiltration Process)

  • 이상필;신윤석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권2호
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    • pp.205-210
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    • 2007
  • SiC/SiC composites and monolithic SiC materials have been fabricated by the melt infiltration process, through the creation of crystallized SiC phase by the chemical reaction of C and Si. The reinforcing material used in this system was a braided Hi-Nicalon SiC fiber with double interphases of BN and SiC. The microstructures and the mechanical properties of RS-SiC based materials were investigated through means of SEM, TEM, EDS and three point bending test. The matrix morphology of RS-SiS/SiC composites was greatly composed of the SiC phases that the chemical composition of Si and C is different. The TEM analysis showed that the crystallized SiC phases were finely distributed in the matrix region of RS-SiC/SiC composites. RS-SiC/SiC composites also represented a good flexural strength and a high density, accompanying a pseudo failure behavior.

탈규소화를 통한 LSI-Cf/SiC 복합재료의 내산화성 향상 (Enhanced Oxidation Resistance of LSI-Cf/SiC Composite by De-siliconization)

  • 송정환;공정훈;이승용;손영일;김도경
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.21-27
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    • 2022
  • Cf/SiC 복합재는 저밀도, 높은 기계적 강도, 우수한 열 안정성을 가지고 있어 로켓 추진기관, 항공 및 군사 분야 등의 고온 응용 산업에 유망한 재료이다. 그러나 용융 실리콘 함침(Liquid Silicon Infiltration, LSI) 공정을 통해 제작된 복합재는 잔존하는 Si에 의하여 물리적, 열적 특성이 저하된다. 본 논문에서는 LSI 공정을 통해 제작된 Cf/SiC 복합재의 내부 Si을 제거하기 위한 방안으로 탈규소화(de-siliconization) 공정을 도입하였다. 최대 5분 동안 옥시아세틸렌 토치 테스트를 진행하고 시편의 산화된 표면과 단면은 3D scanning, X-ray diffraction(XRD), 광학현미경(OM), 전자주사현미경(SEM)으로 분석하였다.

용융가압함침공정으로 제조된 TiC 세라믹 입자 강화 철강복합재의 염수환경에서의 부식 특성 (Corrosion Behaviors of TiC Ceramic Particulate Reinforced Steel Composites Fabricated by Liquid Pressing Infiltration Process in Salt Water Environment)

  • 이영환;고성민;신상민;조승찬;김양도;김정환;이상관;이상복
    • Composites Research
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    • 제33권5호
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    • pp.251-255
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    • 2020
  • 본 연구에서는 용융가압함침공정을 이용하여 제조된 TiC 세라믹 입자강화 철강복합재를 제조하고 상용구상흑연주철과 비교를 위하여 미세조직 분석 및 경도 등 기초물성과 선박 해양 분야등의 적용가능성 검토를 위하여 염수환경에서의 부식 특성에 관한 연구를 진행하였다. 염수환경에서의 부식특성 비교 결과 구상흑연주철 대비 부식전위와 부식전류밀도 모두 낮은 값을 나타내었고, 낮은 연간부식률을 통하여 TiC-Fe 금속복합재의 내식성이 더 뛰어난 것을 확인하였다.

유리섬유/폴리카보네이트 복합재료의 기지 분자량에 따른 함침 및 기계적 물성 평가 (Evaluation of Impregnating and Mechanical Properties for Glass Fiber/Polycarbonate Composites Depending on Molecular Weight of Matrix)

  • 김늘새롬;장영진;이은수;권동준;양성백;이정언;염정현
    • Composites Research
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    • 제34권1호
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    • pp.1-7
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    • 2021
  • 열가소성 섬유강화 복합재료는 수송용 기기의 경량화 소재로써 적용 분야가 확대되고 있다. 본 연구에서는 분자량이 다른 폴리카보네이트(PC)를 이용하여 연속섬유 강화 유리섬유(GF)/폴리카보네이트(PC) 복합소재의 함침성 및 기계적 물성에 대한 평가를 진행하였다. GF 직물과 PC 필름을 제조한 후, 이를 이용하여 연속가압성형법으로 연속섬유 강화 GF/PC 복합재 평판을 제조하였다. PC 분자량에 따른 용융지수를 측정 및 평가하였고, GF 제직물 강화 GF/PC 복합재료의 인장강도, 굴곡강도, 압축강도 및 기공체적률을 평가하였다. 전계방사형 주사전자현미경을 이용하여 인장파괴된 GF/PC 복합재료의 형태를 분석하여 파괴거동을 확인하였다. 분자량이 20,000일 때 최적의 기계적 특성이 발현되는 것을 확인하였다.