열전반도체 ($Pb_{1-x}Sn_{x}$)Te를 AC통전 가압법으로 제조하여 그물성에 대해서 연구하였다. 균질성 향상과 구성 성분의 휘발방지에 유효한 진동분쇄공정으로 기계적 합금화를 시켰다. Sn 함량이 증가함에 따라 합금화에 요구되는 기계적 합금화 시간이 증가되었다. AC 통전 hot press법으로 873-923 K에서 1~4분간 150 kgf/$\textrm{cm}^2$의 압력으로 소결하였다. 단시간의 소결은 Te의 증발을 억제할 수 있었다. ($Pb_{1-x}-Sn_{x}$)Te 밀도는 소결 시간보다 소결온도에 더 영향을 받았다. Sn첨가량이 10 mol% 이하일때 온도 상승에 따라 p-n전이 현상이 일어났으나 그 이상의 함량에서는 p-type반도성이 그대로 유지됨이 관찰되었다. 열기전력은 500 K, x=0.2일때 250 $\mu$V/K의 최대치론 나타내었다. Sn함량의 증가에 따라 최대치는 낮아졌으며, 그 온도는 고온측으로 이동하였으며, 전기전도도의 최대치는 온도가 상승함에 따라 저하되었다.
Alloy 617, Ni-22Cr-12Co-9Mo base oxide dispersion strengthened alloy was fabricated by using mechanical alloying, hot isostatic pressing and hot rolling. Uniaxial tensile tests were performed at room temperature and at $700^{\circ}C$. Compared with the conventional Alloy 617, ODS alloy showed much higher yield strength and tensile strength, but lower elongation. Fracture surfaces of the tensile tested specimens were investigated in order to find out the mechanism of fracture mode at each test temperature. Grain adjustment during tensile deformation was analyzed by electron backscattered diffraction mapping, inverse pole figures and TEM observation.
$HfB_2$-HfC composites were prepared by reactive hot pressing using Hf and $B_4C$ at temperatures of 1800 and $1900^{\circ}C$ for 60 min under 32 MPa in an Ar atmosphere. The reaction sequences of the $HfB_2$-HfC composite were studied through series of pressureless heat treatments ranging from 800 to $1600^{\circ}C$. The effect of size reduction of the starting powders on densification was investigated by vibration milling. Fully dense $HfB_2$-HfC composites were obtained by size reduction of the starting powders via vibration milling. The oxidation behaviour of the $HfB_2$-HfC composites at $1500^{\circ}C$ in air showed formation of a non-protective $HfO_2$ scale with linear mass gain. Examination of the mechanical properties showed that particle size reduction via vibration milling also led to improved flexural strength, hardness and fracture toughness.
Al alloy matrix composite with TiNi shape memory fiber as reinforcement has been fabricated by hot pressing to investigate microstructures and mechanical properties. The analysis of SEM and EDS showed that the composites have shown good interface bonding. The stress-strain behavior of the composites was evaluated at temperatures between 363K and room temperature as a function of prestrain, and it showed that the yield stress at 363K was higher than that of the room temperature. Especially, the yield stress of this composite increases with increasing the amount of prestrain, and it also depends on the volume fraction of fiber and heat treatment. The smartness of the composite is given due to the shape memory effect of the TiNi fiber which generates compressive residual stress in the matrix material when heated after being prestrained. Microstructural observation has revealed that interfacial reactions occur between the matrix and fiber, creating two intermetallic layers.
The influences of TiC additions to the α-SiC on microstructural, mechanical, and electrical properties were investigated. Electrical discharge machinability of SiC-TiC composites was also studied. Samples were prepared by adding 30, 45, 60 wt.% TiC particles as a second phase to a SiC matrix. Sintering of SiC-TiC composites was done by hot pressing under a vacuum atmospehre from 1000 to 2000℃ with a pressure of 32 MPa and held for 90 minutes at 2000℃. Samples obtained by hot pressing were fully dense with the relative densities over 99% except 60wt.% TiC samples. Flexural strength and fracture toughness of the samples were increased with the TiC content. In case of SiC samples containing 45 wt.% TiC, the fracture toughness showed 90% increase compared to that of monolithic SiC sample. The crack propagation and crack deflection were observed with a SEM for etched samples after Vicker's indentation. The electrical resistivities of SiC-TiC composites were measured utilizing the four-point probe. The electrical dischage machining of composites was also conducted to evaluate the machinability.
It has fabricated membrane electrode assemblies (MEA) for proton exchange membrane fuel cell by hot-pressing method. The hot-pressing was used for the fabrication of MEA which is composed of commercial platinum electrode on carbon paper. The performance of MEA was studied with different fabrication conditions of temperature, pressure and torque. As the temperature increased, the performance of MEA was increased. and started to decrease l after arrived at the maximum performance of MEA. This is related with good contact between electrode and polymer electrolyte membrane at high temperature and microstructural change at much higher temperature. Similarly, as the pressure increased, the performance of the MEA increased up to highest values and start to decrease. According to the our results, the maximal performance of the MEA was at the temperature of $140^{\circ}C$ and the pressure of $1.5{\times}10^3$ kPa. The optimal torque to assemble the single stack was 3.2 N m.
$\alpha$-Si$_3$N$_4$가 20vol% 혼합된 SiC/Si$_3$N$_4$혼합물에서 $\alpha$-SiC의 일부를 SiC whisker로 치환하여 첨가한 후 180$0^{\circ}C$, 25MPa의 압력으로 hot pressing하여 SiC/Si$_3$N$_4$/SiCw 복합체를 제조하였다. SiC whisker의 첨가 함량이 증가할수록 상대밀도, 꺽임강도, 마모 저항성은 감소되었으나, 파괴인성은 크게 향상되었다. $\alpha$-SiC의 일부를 SiC whisker로의 치환은 치밀화를 억제하였으나 파괴인성의 증가는 마모 저항성을 향상시키지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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