| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 23권 2호 |
| 발표분야 | D. 구조 재료 분과 |
| 제목 | MPC와 상압 소결을 이용한 Mo 나노 분말의 치밀화 및 소결 특성 분석 |
| 초록 | 최근 우주항공 산업 및 원자력 산업에 대한 관심이 증가됨에 따라 열전특성과 고온 특성이 우수한 고융점 금속에 대한 연구의 필요성이 나날이 증가되고 있다. 이중 molybdenum(Mo)은 대표적인 고융점 금속 중 하나로서, 높은 융점(2623oC)과 우수한 열전도도(138 W/m·K), 낮은 열팽창계수(4.8 μm/m·K)를 가질 뿐만 아니라 우수한 고온 기계적 특성을 가지기 때문에 고온 고강도 구조재, 터빈 엔진의 부품, 로켓트 노즐 등 여러 분야에서 활용되고 있다. 이러한 Mo는 높은 융점으로 인해 일반적인 주조법으로는 제조하기가 어려워 대부분 분말야금 공정을 통해 제조되고 있다. 일반적으로 Mo 분말을 소결시키기 위해서는 고온 또는 고압에서 장시간의 소결 공정이 필수적이며, 산업적인 측면에서 이는 고비용, 저효율의 공정이다. 따라서 보다 낮은 온도에서 짧은 시간에 Mo의 소결성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있고 이러한 연구로는 활성화 소결(activated sintering) 연구, 분말의 비표면적을 증가시키는 연구 등이 있다. Ni, Pt, Pd 등 소량의 원소를 첨가하는 활성화 소결법은 소결 온도를 낮출 수 있다는 장점이 있지만 첨가원소에 의해 기계적 특성 등이 저하된다는 심각한 단점이 있다. 따라서 최근에는 분말의 비표면적을 증가시켜 소결 구동력을 향상시키고 이를 통해 소결성을 증대시키는 연구에 많은 관심이 집중되고 있다. 그러므로, 본 연구에서는 Mo 분말의 비표면적 향상을 위하여 MoO3 분말을 고에너지 볼 밀링한 후 수소 분위기에서 환원하는 기계화학적 방법(mechano-chemical process)을 이용하여 Mo 나노 분말을 제조했다. 이후 magnetic Pulsed Compaction을 이용한 초고압 성형을 통해 Mo 나노 분말의 성형성을 향상시켰고, 상압 소결만을 이용하여 고밀도의 Mo 소결체를 제조했다. 이 때 성형 압력과 소결 조건을 변수로 하여 Mo 소결체를 제조했고, 이에 따른 소결 특성 및 기계적 특성에 대해 분석하였다. 감사의 글 이 논문은 2016년도 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업임(2016R1A6A1A03013422). 이 성과는 2015년도 정부(미래창조과학부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임 (NRF-2015R1D1A1A01057689). |
| 저자 | 안치형, 최원준, 박천웅, 김영인, 이승영, 김영도 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | nano-Mo; Mechano-chemical process; Magnetic Pulsed Compaction; Pressureless sintering; Densification |
