• 제목/요약/키워드: Powder pressing

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AC 통전식 Hot Press 법에 의해 제조된 (Pb$_{1-x}$Sn/$_{x}$)Te 열전반도체의 물성 (Thermoelectric Properties of the (Pb$_{1-x}$Sn/$_{x}$)Te Sintered by AC Applied Hot Pressing)

  • 신병철;황창원;오수기;최승철;백동규
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.1-5
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    • 2000
  • 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.

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상압소결 ZTA의 분말 성형 공정 최적화 (Optimization of powder compaction parameters for the pressureless sintered ZTA)

  • 신동우;김경도;박삼식;임창성;이수완
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.356-364
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    • 1998
  • $ZTA:\;Al_2O_3/\;15\;vol{%}\;ZrO_2$ (Zirconia Toughened Alumina : ZTA)를 상압소결에 의해 제조시 분무건조한 granule의 특성에 따른 성형밀도 및 소결밀도의 변화를 고찰하여, 소결밀도의 재현성을 향상시킬 수 있는 성령 공정 조건을 제시하였다. 결합제의 첨가 유무에 따라 granule의 구형도, 평균크기, granule 내의 hollow의 생성정도, 수분함유량 등이 다름을 확인하였다. granule의 물성 차이가 성형거동에 미치는 영향을 성형압(80~120MPa)과 성형방법(일축성형과 정수압 성형)에 따른 성형밀도의 변화를 통하여 조사하였다. granule의 특성 변화에 의한 밀도의 낮은 재현성은 성형압과 성형방법의 최적화를 통하여 극복될 수 있음을 확인하였다. 즉 가능한 낮은 압력(80MPa)에서 일축성형한 후 고압(500MPa)에서 정수압 성형하였을 때 소결후 밀도변화는 1%이내에서 조절되었다.

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소결분위기 제어에 의한 Al2O3/Fe-Ni 나노복합재료의 제조 및 특성 (Fabrication of Al2O3/Fe-Ni Nanocomposites by Atmosphere-controlled Sintering and their Properties)

  • 이홍재;정영근;오승탁;이재성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.199-203
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    • 2002
  • 소결 분위기가 금속입자분산 세라믹스기 복합체의 미세 조직 및 물성에 미치는 영향에 대하여 조사하고자 화학적 방법으로 합성한 $Al_2O_3$/Fe-Ni 나노복합분말을 수소 및 아르곤 가스 분위기, 또한 소결온도 등으로 제어하여 열간가압 소결하였다. 수소분위기에서 소결한 복합체는 아르곤분위기의 경우보다 반응상 $FeAl_2O_4$의 형성이 억제되었으며, 증가된 파괴강도 및 인성 값을 나타내었다. 또한, 소결 온도를 낮추었을 경우 기지상 및 금속 분산상의 미세화와 향상된 기계적 성질을 얻을 수 있었다. 소결 조건에 따른 기계적 특성의 변화는 주로 반응상의 형성과 관련된 미세조직 특성에 의존하는 것으로 해석하였다.

가압 소결법으로 합성된 Ti3SiC2 소결체의 기계적 특성 (Mechanical Properties of Bulk Ti3SiC2 Synthesized by a Hot Press Sintering)

  • 조경선;황성식;권혁보;박상환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.560-565
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    • 2010
  • Nano laminated bulk $Ti_3SiC_2$ was synthesized by hot press process using TiCx/Si powder mixture at the temperature range of $1300^{\circ}C\sim1500^{\circ}C$. pure $Ti_3SiC_2$ was synthesized by a hot pressing above $1400^{\circ}C$, while unreacted TiCx were remained in bulk $Ti_3SiC_2$ which synthesized below $1400^{\circ}C$. The sintering density of bulk $Ti_3SiC_2$ were varied with the amount of TiCx. It was found that the mechanical properties and micro structures of bulk $Ti_3SiC_2$ were closely related to the amounts of TiCx which was controlled by the hot pressing temperature. The TiCx increase the flexural strength of bulk $Ti_3SiC_2$, while the fracture toughness and thermal shock resistance of bulk $Ti_3SiC_2$ were decreased with the content of TiCx. The plastic deformations of bulk $Ti_3SiC_2$ were appeared above $1000^{\circ}C$.

Densification Mechanism of NITE-SiC and $SiC_f/SiC$ Composites

  • 윤한기
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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    • pp.181-184
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    • 2006
  • Nano Infiltration Transient Eutectic Phase - Silicon Carbide (NITE-SiC) and $SiC_f/SiC$ composite have been fabricated by a Hot Pressing (HP) process, using SiC powder with an average size of about 30nm. Alumina ($Al_2O_3$) and Yttria ($Y_2O_3$) were used for additives materials. These mixed powders were sintered at the temperature a of $1300^{\circ}C$, $1650^{\circ}C$, $1800^{\circ}C$ and $1900^{\circ}C$ under an applied pressure of 20MPa. And unidirection and two dimension woven structures of $SiC_f/SiC$ composites were prepared starting from Tyranno SA fiber. Densification of microstructure gives an effect to density. Specially, Densification Mechanism basically is important from the sintering which use the HP. In this study, the densification of NITE-SiC and $SiC_f/SiC$ composite mechanism by a press displacement appears investigated. The mechanism on the densification of each sintering temperature was investigated. The each step is shows a with each other different mechanism quality.

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렌즈절삭용 탄화규소계 공구의 크랙전파 거동 (Crack Path Behavior of SiC Based Tools for Spectacle Lens Cutting)

  • 이영일
    • 한국안광학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.85-89
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    • 2006
  • 렌즈 절삭공구의 기계적 특성을 향상시키는 기구에 관한 연구를 하기 위해, 탄화규소와 탄화티타늄을 주재료로 사용되었다. 또한, 소결첨가제로 알루미나와 이트리아를 첨가하였다. 첨가제 조성비는 알루미나와 이트리아비를 1:1로 유지하였다. 이를 $1810^{\circ}C$에서 1시간 일축가압 소결 후 $1860^{\circ}C$에서 3, 6 그리고 12시간 동안 열처리하였다. 열처리 시간이 길어질수록 입자크기는 점점 증가하였다. 미세구조는 주사전자현미경으로 관찰하였으며 이미지프로그램(Image-Pro Plus, Media Cybernetics, Maryland, U.S.A.)으로 상분석 하였다. 파괴기구는 주로 길게 자란 탄화규소 입자에 의한 균열회절에서 일어나고 있음을 알 수 있다. 균열회절기구에 영향을 미친 SiC입자들은 대부분 두께가 $2.3{\mu}m$ 이하였고, 장경비는 2.5 이상이었다. 균열가교도 일부 파괴인성 증진기구에 기여함을 알 수 있다.

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인산형 연료전지 분리판용 천연흑연-불소수지계 복합재료의 흑연입도에 따른 전기비저항 변화 (Electrical Resistivity of Natural Graphite-Fluorine Resin Composite for Bipolar Plates of Phosphoric Acid Fuel Cell(PAFC) Depending on Graphite Particle Size)

  • 이상민;백운경;김태진;노재승
    • 한국재료학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.664-671
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    • 2017
  • A composite material was prepared for the bipolar plates of phosphoric acid fuel cells(PAFC) by hot pressing a flake type natural graphite powder as a filler material and a fluorine resin as a binder. Average particle sizes of the powders were 610.3, 401.6, 99.5, and $37.7{\mu}m$. The density of the composite increased from 2.25 to $2.72g/cm^3$ as the graphite size increased from 37.7 to $610.3{\mu}m$. The anisotropy ratio of the composite increased from 1.8 to 490.9 as the graphite size increased. The flexural strength of the composite decreased from 15.60 to 8.94MPa as the graphite size increased. The porosity and the resistivity of the composite showed the same tendencies, and decreased as the graphite size increased. The lowest resistivity and porosity of the composite were $1.99{\times}10^{-3}{\Omega}cm$ and 2.02 %, respectively, when the graphite size was $401.6{\mu}m$. The flexural strength of the composite was 10.3MPa when the graphite size was $401.6{\mu}m$. The lowest resistance to electron mobility was well correlated with the composite with lowest porosity. It was possible the flaky large graphite particles survive after the hot pressing process.

가압소결된 다결정 $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$ 열전재료의 열전특성 (Thermoelectric properties of hot pressed polycrystalline $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3$)

  • 황창원;홍인근;백동규;최승철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.363-369
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    • 1994
  • $Bi_2Te_3$계 열전반도체에서 단결정재료는 성능이 우수한 반면에 그 제조에 있어서 긴 공정시간과 그에 따른 구성성분의 손실이 있다. 본 연구에서는 짧은 공정시간으로 단결정 $Bi_2Te_3$계 열전반도체 제조 공저으이 단점을 극복하기 위해서 $Bi_2Te_3$계 열전반도체 제조 공저의 단점을 극복하기 위해서 $Bi_2Te_3$계 열전반도체를 교류 통전 가압법으로 제작하였다. 이 소결 방법에서는 소결시간이 다른 방법과 비교하여 짧기 때문에 Te의 증발로 인한 결함의 발생을 줄일 수 있었으며 제조공정시 재료의 손실도 최소화할 수있었다. 가압 소결한 95 mol% $Bi_2Te_3-5 mol% Bi_2Se_3$ 다결정 열전반도체의 최적의 소결조건은 분말입도, 소결온도, 시간, 압력별로 각각 $125~250 {\mu}m, 400^{\circ}C$, 2분, $1500Kgf/cm^2$이고, 이조건에서 열전성능지수 $Z=2.2{\times}10^{-3}/K$이다.

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냉간 정수압 성형법으로 제작된 지르코니아 코어의 적합도에 관한 연구 (Adaptability of zirconia core fabricated by cold isostatic pressing)

  • 서윤정;윤귀덕;김현승;박상원
    • 대한치과보철학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.143-150
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    • 2010
  • 연구목적: 본 연구의 목적은 냉간 정수압 성형법 (cold isostatic press forming)을 이용한 새로운 지르코니아 블록의 제조와 이를 이용한 코어와 완전 도재관의 적합도를 비교 평가하여 임상적 이용 가능성을 평가 하고자 함이다. 연구 재료 및 방법:지르코니아 분말 (KZ-3YE Type A)을 단일 압축 성형하여 블록의 형태로 제작 한 후, 냉간 정수압 성형하여 블록을 제작하고, 성형이 끝난 지르코니아 블록은 $1040^{\circ}C$의 온도에서 반 소결하였다. 대조군은 상용 제품 ($Everest^{(R)}$, KAVO, Biberach/$Ri{\beta}$.)을 이용하였다. $1450{^{\circ}C}$의 온도에서 완전 소결된 실험군 블록과 대조군 블록의 수축률을 측정하고 비교하였다. CAD/CAM을 이용하여 총 21개의 코어를 제작하고 세 그룹으로 나누었다. Group I은 대조군 블록을 이용해 7개의 코어를 제작하고, Group II는 실험군 블록을 이용해 7개의 코어를 제작하였다. Group III은 실험군 블록을 이용해 7개의 코어를 제작하고 도재 ($Cerabien^{TM}$)를 축성하여 완전 도재관을 제작하였다. 제작된 코어와 완전 도재관을 모형에 합착한 후 레진으로 매몰하여 치관 장축의 협설과 근원심 방향을 따라 절단하고 지대치와 코어 사이의 변연 간격과 내부 축면 간격 그리고 내부 교합면 간격을 SEM ($S-4700^{(R)}$)을 이용해 측정하였다. 모든 측정값은 평균과 표준편차를 계산하고, one-way ANOVA test를 시행하여 실험 결과를 분석하였고, 95%유의 수준으로 검정하였다. 결과:실험군과 대조군 블록의 수축률을 측정한 결과 실험군 블록의 수축률은 19.00%였고, 대조군 블록의 수축률은 20.09%로 실험군 블록의 수축률이 더 낮은 것으로 나타났다. 적합도 측정 결과 변연 간격의 측정값에서 Group II의값($29.67{\pm}6.58 {\mu}m$)이 Group I의값($36.84 {\pm}7.18 {\mu}m$)보다 통계적으로 유의하게 작은 것으로 나타났다. 또한 Group II와 Group III의 값 사이에서는 유의한 차이가 없었다. 내부 측면 간격의 측정값에서 Group III의값($32.23{\pm}6.33 {\mu}m$)이 Group I와 Group II의내부측면간격의값($37.57{\pm}6.81{\mu}m$, $38.14{\pm}6.81{\mu}m$)보다 큰 것으로 나타났다. 각 부위의 간격 측정결과 내부 교합면 간격의 값이 변연 간격 및 내부 축면 간격의 값보다 유의하게 큰 것으로 나타났다. 결론: 현재 상용중인 대조군 블록과 비교하여 냉간 정수압 성형법으로 제조된 실험군 블록의 적합도는 유의한 차이를 보이지 않았다. 변연 적합도는 실험군에서 더 우수하였으며 도재를 축성한 완전 도재관의 적합성이 약간 더 향상되는 경향을 보였다. 변연 적합도는 대조군과 실험군 모두에서 임상적으로 허용되는 양호한 수치를 보였다.

고온단조에 의한 액상소결 탄화규소의 미세구조 및 기계적 특성 (Microstructure and mechanical properties in hot-forged liquid-phase-sintered silicon carbide)

  • 노명훈;김원중
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.1943-1948
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    • 2010
  • 평균 입도의 크기가 ${\sim}1.7\;{\mu}m$${\sim}30\;nm$인 두 종류의 탄화규소 분말을 7 wt% $Y_2O_3$, 2 wt% $Al_2O_3$, 1 wt% MgO를 소결 첨가제로 사용하여 $1800^{\circ}C$에서 1 시간동안 Ar 분위기에서 압력을 가하여 고온가압소결을 하였다. 고온 가압소결한 시편은 $1950^{\circ}C$에서 6 시간동안 Ar 분위기에서 40 MPa의 압력을 가하여 고온 단조 하였다. 두 시편 모두 고온가압소결 후의 미세구조는 등방형 모양의 결정립을 나타내었으며, 고온 단조 후에 결정립 성장이 나타났다. 평균 입도의 크기가 작은 탄화규소 분말로 소결한 시편의 결정립의 크기가 고온 단조 후에도 더 작은 결정립을 나타내었다. 고온 단조 후의 압력축과 평행한 방향과 수직한 방향의 미세구조는 비슷하였다. 탄화규소의 $\beta$에서 $\alpha$로의 상변태가 활발하게 발생하지 않아 집합조직의 발달은 발견되지 않았다. 평균 입도의 크기가 큰 탄화규소 분말로 제작된 시편의 파괴인성 (${\sim}3.9\;MPa{\cdot}m^{1/2}$), 경도 (~ 25.2 GPa), 굽힘강도가 (480 MPa) 평균 입도의 크기가 작은 탄화규소로 제작된 시편보다 높게 나타났다.