• 제목/요약/키워드: Plasma activated sintering

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플라즈마 활성 소결에 있어서 다이스의 온도분포에 미치는 몰드 크기의 영향 (Effect of Mold Dimensions on Temperature Distribution of Die during Plasma Activated Sintering)

  • 이길근;박익민
    • 한국분말재료학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.363-368
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    • 2004
  • In the present study, the focus is on the analysis of the effect of the mold dimensions on the temperature distribution of a die during plasma activated sintering. The temperature distribution of a cylindrical mold with various dimensions was measured using K-type thermocouples. The temperature homogeneity of the die was studied based on the direction and dimensions of the die. A temperature gradient existed in the radial direction of the die during the plasma activated sintering. Also, the magnitude of the temperature gradient was increased with increasing sintering temperature. In the longitudinal direction, however, there was no temperature gradient. The temperature gradient of the die in the radial direction strongly depended on a ratio of die volume to punch area.

Plasma Activated Sintering법으로 제조된 지르코니아의 소결특성에 미치는 온도의 영향 (Effect of Temperature on Sintering Properties in Zirconia Fabricated by Plasma Activated Sintering)

  • 신종호;정연길;허성강
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.856-863
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    • 2000
  • 상압 소결법과 통전활성 소결(Plasma Activated Sintering; PAS)법으로 120$0^{\circ}C$부터 150$0^{\circ}C$의 온도범위에서 제조된 지르코니아의 기계적 특성을 ring on ring disk 굽힘시험으로 비교하여 고찰하였다. 모든 소결온도범위에서 PAS법으로 제조된 소결체의 밀도와 경도는 상압 소결법에 의해 제조된 소결체 보다 높게 나타났다. 결정립의 크기는 두 소결법에 의해 제조된 소결체 모두에서 소결온도 증가에 따라 증가하였으나, PAS법으로 제조된 소결체가 상압 소결법으로 제조된 소결체 보다는 결정립 성장이 억제되었다. 파괴인성은 PAS법으로 제조된 소결체의 경우 130$0^{\circ}C$에서 최고값을 나타낸 후 소결온도 증가에 따라 미세하게 감소하였으며, 상압 소결법으로 제조된 소결체의 경우 소결온도 증가에 따라 증가되었다. 소결체의 상분율 변화는 PAS법으로 제조된 경우 전 온도범위 (1200~150$0^{\circ}C$)에서 정방정상만 관찰되었으며, 상압 소결법의 경우 단사정상과 정방정상의 혼합상을 나타내었고, 소결온도 증가에 따라 정방정상의 비율이 증가하였다. 결과적으로 PAS법의 경우 지르코니아의 최적 소결온도는 130$0^{\circ}C$이며, 상압 소결법의 경우 150$0^{\circ}C$임을 알 수 있었으며, 소결체의 파괴인성에 미치는 영향은 결정립 크기 및 정방정상의 분율임을 확인할 수 있었다.

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기계적 밀링과 플라즈마 활성 소결법에 의한 TiB2 분산 Cu기 복합재료 제조 (Synthesis of TiB2 Dispersed Cu Matrix Composite Material by the Combination of the Mechanical Milling and Plasma Activated Sintering Process)

  • 김경주;이길근;박익민
    • 한국분말재료학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.292-297
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    • 2007
  • The present study was focused on the synthesis of a $TiB_2$ dispersed copper matrix composite material by the combination of the mechanical milling and plasma activated sintering processes. The $Cu/TiB_2$ mixed powder was prepared by the combination of the mechanical milling and reduction processes using the copper oxide and titanium diboride powder as the raw material. The synthesized $Cu/TiB_2$ mixed powder was sintered by the plasma activated sintering process. The hardness and electric conductivity of the sintered bodies were measured using micro vickers hardness and four probe method, respectively. The relative density of $Cu/TiB_2$ composite material sintered at $800^{\circ}C$ showed about 98% of theoretical density. The $Cu-1vol%TiB_2$ composite material has a hardness of about 130Hv and an electric conductivity of about 85% IACS. The hardness and electric conductivity of $Cu-3vol%TiB_2$ composite material were about 140 Hv and about 45% IACS, respectively.

PAS법을 이용한 Ni기 비정질 분말의 소결 (Sintering of Ni-Based Amorphous Alloy Powders by Plasma Activated Sintering Process)

  • 구자민;신기삼;김윤배;배종수;허성강
    • 한국재료학회지
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    • 제15권12호
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    • pp.765-772
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    • 2005
  • PAS(Plasma Activated Sintering) process was tried to apply for the fabrication of BMG(Bulk Metallic Glasses) of $Ni_{57}Zr_{20}Ti_{18}Si_5}\;and\;Ni_{57}Zr_{20}Ti_{18}Si_3Sn_2$ from the as-atomized amorphous powder. Compressive strength for the BMG(bulk Metallic Glasses) of $Ni_{57}Zr_{20}Ti_{18}Si_5$ were lower than those of BMG rods produced by warm extrusion ,or copper mold casting method. Microstructural examination by optical microcope, SEM ana EDS showed that oxidation had occurred during PASintering. In order to prevent the powder from the oxidation during PASintering, Ni coating for $Ni_{57}Zr_{20}Ti_{18}Si_5$ amorphous powder by electroless-plating method was performed. Microstructural examination for Ni coated layers after PASintering indicated that the Ni coating had been so effective to prevent powder from oxidation during PASintering. Sintering behaviors of $Ni_{57}Zr_{20}Ti_{18}Si_3Sn_2$ represent the same as those of $Ni_{57}Zr_{20}Ti_{18}Si_5$.

Characterization of Mechanical Alloying Processed Ti-Si-B Nanocomposite Consolidated by Spark Plasma Sintering

  • Lee, Hyung-Bock;Kwon, In-Jong;Lee, Hyung-Jik;Han, Young-Hwan
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권12호
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    • pp.815-820
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    • 2008
  • The microstructure and mechanical properties of $TiB_2/Si$ nanocomposites based on the Ti-Si-B system, consolidated by spark plasma sintering of mechanically alloyed activated nanopowders, have been characterized. Mechanical Alloying was carried out in a planetary ball mill for 180 min with 350 rev $min^{-1}$. The powders were pressed in vacuum at a pressure of 60 MPa, generating a maximum temperature in the graphite mould of $1400^{\circ}C$. Analysis of the synthesized nanocomposites by SEM, XRD and TEM showed them to consist of $TiB_2$ second phase, sub-micron in size, with no third phase. Composites consolidated from powders mechanically alloyed from an initial elemental powder mix of 0.3 mol Si, 0.7 mol Ti, and 2.0 mol B achieved the best relative density (97%) and bending strength (774 MPa); the highest Vickers hardness of 14.7 GPa was achieved for the 0.1-0.9-2.0 mol starting composition.

통전활성 소결법에 의한 PSZ/NiCrAlY계 복합체의 제조 및 특성평가 (Fabrication and Characterization of PSZ/NiCrAlY Composites by Plasma Activated Sintering)

  • 신종호;정연길;허성강
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.839-846
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    • 2000
  • 통전활성 소결법을 이용하여 단상의 세라믹스(PSZ) 및 금속(NiCrAlY)과 PSZ/NiCrAlY 복합체를 각 소결온도에서 제조하였으며, 이에 대한 특성평가는 개량형 소형펀치 시험법을 이용하여 수행하였다. 복합체의 밀도 및 경도에 미치는 소결온도의 영향은 NiCrAlY의 부피분율 증가에 따라 감소되었으며, 중간조성에서의 밀도 및 경도는 연속적인 변화를 나타내었다. 파괴인성의 변화에서는 60vol%-NiCrAlY 이상의 조성에서 급격한 증가를 나타내었으며, 짧은 소결시간 및 빠른 승온속도 등 통전활성 소결법의 장점에 의해 단상의 PSZ에서도 10 MPa.m$^{1}$2/ 의 높은 파괴인성 값을 얻을 수 있었다. PSZ/NiCrAlY 복합체에서의 특성은 소결온도와 NiCrAlY의 부피분율에 의해 지배적으로 영향을 받았으며, 단상의 PSZ은 전형적인 취성거동을 나타내었고 80vol%-NiCrAlY 까지의 복합체에서는 부분적인 취성 및 소성거동을 함께 나타내었다. 각 소결체에서 최고의 특성을 나타내고 소결온도는 단상의 PSZ 경우인 140$0^{\circ}C$에서부터 단상의 NiCrAlY 경우인 120$0^{\circ}C$까지 최대 20$0^{\circ}C$의 차이를 나타내었으며, PSZ과 NiCrAlY의 조성비에 따라서 연속적인 변화를 보였다.

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