• 제목/요약/키워드: 치밀화 거동

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$BaTiO_3$ 요업체에서 입성장에 따른 치밀화 거동 (Densification Behavior of $BaTiO_3$ Ceramics with Grain Growth)

  • 이태헌;김정주;김남경;조상희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.51-56
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    • 1995
  • Variation of sintered density of BaTiO3 powder calcined at 120$0^{\circ}C$ and 135$0^{\circ}C$ was investigated with respect to the grain growth behavior. It was found that BaTiO3 powder, which was calcined at 120$0^{\circ}C$, showed abnormal grain growth behavior during sintering process. At initial stage of sintering process, the densification rate of specimen was accelerated with rapid grain growth caused by the abnormal grain growth. But with the increase of sintering time, abnormally grown grain met each other and the density of specimen decreased drastically due to coalescence of pores located in triple junction. On the contrary, BaTiO3 powder calcined at 135$0^{\circ}C$ showed normal grain growth behavior and gradually densified with the increase of sintering time.

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금형압축 하에서 구리/철 이종재료 분말의 치밀화 거동 (Densification Behavior of Dissimilar Material Powder during Die Compaction)

  • 김택의;이성철;김기태
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권5호
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    • pp.379-386
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    • 2008
  • Densification behavior of dissimilar material powder (copper and pure iron powder) under die compaction was investigated. Experimental data were obtained for copper and pure iron powder compacts with various volume ratios under die compaction. Dissimilar material powder was simultaneously compacted into a jointed cylindrical compact with different powder materials in inner and outer part, respectively. To simulate densification behavior of dissimilar material powder, elastoplastic constitutive equation proposed by Shima and Oyane was implemented into a finite element program (ABAQUS) under die compaction. Finite element results were compared with experimental data for densification, deformed geometry and density distribution of powder compacts under die compaction.

In-Situ 측정에 의한 나노 Cu 분말의 소결 공정 시 치밀화 거동 (In-Situ Measurement of Densification Behavior of Nano Cu Powders during Sintering)

  • 윤승채;복천희;곽은정;이창규;김형섭
    • 소성∙가공
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    • 제16권3호
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    • pp.210-214
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    • 2007
  • Manufacturing bulk nanostructured materials with least grain growth from initial powders is challenging because of the bottle neck of bottom-up methods using the conventional powder metallurgy via compaction and sintering. In the study, densification behavior of nano Cu powders during pressureless sintering was investigated using an in-situ optical dilatometer technique. The initial heating and steady temperature stages during the sintering of nano Cu powder compacts were observed. At the initial heating stage, the powder compact has many porosities and full densification needs high temperature and/or high pressure sintering. In the experimental analysis, changes in geometry and density were measured and discussed for optimal consolidation and densification by the in-situ optical dilatometer.

분말 고속도공구강의 소결 조건에 따른 치밀화 거동연구 (The Effect of Sintering Parameters on the Densification Behavior of PM High Speed Steel)

  • 김용진
    • 한국분말재료학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.190-197
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    • 1994
  • The densification behavior during a sintering of M2 and T15 grade high speed steel powder compacts was reported. Sintered densities over 98% theoretical were achieved by a liquid phase sintering in vacuum for both grades. The optimum sintering temperature range where full densification could be achieved without excessive carbide coarsening and incipient melting was much narrower in M2 than in T15 grade. The sintering response was mainly affected by the type of carbides present. The primary carbides in M2 were identified as $M_6C$ type whereas those in T15 were MC type which provides wider sintering range. The addition of elemental carbon up to 0.3% lowered the optimum sintering temperature for both grades, but had little effect on expanding the sintering range and sintered structure.

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알루미나-활석계의 액상소결에서 알루미나 입자크기가 치밀화 거동에 미치는 영향 (Effects of Particle Size of Alumina on Densification Behaviors of Alumina-Talc System During Liquid-Phase Sintering)

  • 김호양;이정아;김정주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권12호
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    • pp.1308-1315
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    • 1998
  • Effects of particle size of alumina on densification behavior during liquid-phase sintering of alumina-talc system were investigated with emphasis on particle rearrangement process. In the case of using coarse alu-mina powder densiication of specimens was rapidly accelerated after formation of liquid phase due to easy particle rearrangement process with addition of talc and increase of sintering temperature. On the contrary when fine alumina powder was used premature densification of alumina matrix region formed before for-mation of liquid phase rigid skeleton structure and then it seemed to inhibit rearrangement process during crease of sintering temperature. As results the densification of specimens using coarse alumina powder was higher than that of the case of using fine one.

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반응용재료의 압축거동 및 액상의 유동을 고려한 유한요소해석 (A Compression Behavior of Semi-Solid Material and Finite Element Analysis Considering Flow of Liquid Phase)

  • 강충길;윤종훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권12호
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    • pp.3715-3727
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    • 1996
  • Compression behavior of semi-solid aluminum alloys with controlled solid fractions was investigated in the present study. The stress and strain relationships were obtained from the compression test. Variations of the solid fraction distribution and the material behaviour were investigated for various friction coeffieiants and die speedsd. For a finite element analysis, the semi-solid material was described by a compressible regid viscoplastic model for the solid region and darcy's law for the liquid region. The computed results were compared with experimental data for the validity of the yield criteria.

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

  • 류성수;박해룡;김형태;이병호;이혁;김진우;김영도
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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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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유한요소해석을 이용한 고압비틀림 공정 중의 구리 분말의 치밀화 및 고형화 거동 분석 (Analyses of Densification and Consolidation of Copper Powders during High-Pressure Torsion Process Using Finite Element Method)

  • 이동준;윤은유
    • 한국분말재료학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.6-9
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    • 2015
  • In this study, the behavior of densification of copper powders during high-pressure torsion (HPT) at room temperature is investigated using the finite element method. The simulation results show that the center of the workpiece is the first to reach the true density of copper during the compressive stage because the pressure is higher at the center than the periphery. Subsequently, whole workpiece reaches true density after compression due to the high pressure. In addition, the effective strain is increased along the radius during torsional stage. After one rotation, the periphery shows that the effective strain is increased up to 25, which is extensive deformation. These high pressure and severe strain do not only play a key role in consolidation of copper powders but also make the matrix harder by grain refinement.

수용액 매체로부터 코디어라이트 졸의 제조 및 코디어라이트 세라믹스의 소결거동 (Preparation of Cordierite sols in Aqueous Media and Sintering Behavior of Cordierite Ceramics)

  • 김재원;김현철;김두현;서성문;조창용;최승주;김재철
    • 한국재료학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.233-240
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    • 2000
  • 소결 촉진제 첨가없이 치밀한 코디어라이트 세라믹스를 얻기 위해 Mg-Al-Si계의 열적거동을 검토하였다. 수용액 매체에서 코디어라이트 현탁액의 분산안정성을 ESA를 이용하여 조사하였으며, 코디어라이트 졸의 응집 방지와 분산성을 부여하기 위해 2N $HNO_3$와 2N $NH_4OH$ 용액으로 pH 1.03과 pH 8.30로 조절하였다. pH 8.30인 코디어라이트 졸을 $150^{\circ}C$에서 12시간 건조한 시료에서 magnesium-aluminum-silicate 복합 겔이 존재하였다. 평형상태의 코디어라이트 겔의 결정화는 $1300^{\circ}C$ 이상의 소결 온도에서 존재하였으며, $1300^{\circ}C$ 이하의 조건에서는 ${\mu}-cordierite(Mg_2Al_4Si_5O_18)$, spine($MgAl_2O_4$) 및 mullite($Al_6Si_2O_{13}$)와 같은 다양한 준안정상이 복합적으로 혼재하였다. pH 1.03과 pH 8.30로 조절된 현탁액에서 코디어라이트 겔의 핵반응은 유사하게 일어났으나, 치말화거동은 졸의 pH에 상당한 차이를 보였다. pH 1.03인 졸 보다 pH 8.30인 졸의 치밀화가 더욱 진전되었다.

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자기펄스 성형법에 의한 $TiO_2$+Ti 혼합 분말의 치밀화 거동 (Densification of $TiO_2$+Ti powder by Magnetic Pulsed Compaction)

  • 박진섭;김효섭;이정구;이창규;홍순직
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.394-397
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    • 2008
  • In this research, the fine-structure TiO2+Ti bulks have been fabricated by the combined application of magnetic pulsed compaction (MPC) and subsequent sintering, and their densification behavior was investigated. The obtained density of $TiO_2$+Ti bulk prepared by the combined processes was increased with increasing MPC pressure from 0.7 to 1.7 GPa. Relatively higher density (88%) in the MPCed specimen at 0.7Gpa was attributed to the decreasing of the inter-particle distance of pre-compacted component. High pressure and rapid compaction by Magnetic Pulsed Compaction could reduce shrinkage rate (about 10%) of the sintered bulks compared to that of general processing (about 20%). Mixing conditions of PVA, water, Ti and $TiO_2$ nano powder for compaction of $TiO_2$ nano powder did not affect on density and shrinkage of the sintered bulks due to high pressure of MPC.

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