| 초록 |
구형 입자의 충진 거동에 관한 연구는 다양한 분야의 발전을 위해 폭넓게 연구되어 왔으며, 특히 최근 3D 프린팅 소재, 분말 소결재, 전자파 차폐재 등 다양한 분야에서 철계 분말의 입도 분포에 따른 충진율 변화에 대해 많은 관심을 가지고 있다. 본 연구에서는 평균 입도 및 입도 분포가 다른 여섯 종류의 STS 316L 분말을 수분사 및 가스분사법으로 제조하였고, 여섯 종류의 각 단일 분말과 이 중 두 분말씩 1:1의 부피비로 혼합한 열다섯 종류의 혼합 분말에 대해 충진율을 실험적으로 측정하고, 그 결과를 이론식과 비교하였다. 첫째, LPSA (Laser particle size analyzer)를 이용하여 분말의 평균 입도 및 입도 분포를 분석하였고, 가스밀도측정기와 탭밀도측정기를 이용하여 분말의 충진율을 측정하였다. 둘째, 기존의 이론식에서 미세한 분말 사이에 작용하는 상호력을 고려한 보정 모델을 제안하였다, 마지막으로 Desmond 모델과 본 연구에서 제안한 보정 모델의 예측값을 실험값과 비교하여, 각 모델의 유효성을 검증하였다. 다분산성과 왜도의 독립적 변수로 정의된 Desmond 모델은 분말의 충진율 예측에 높은 정확도를 보이지만, 분말 사이에서 강하게 작용하는 반데르발스 힘과 응집력을 고려하지 않아 분말이 미세해짐에 따라 오차를 보인다. 따라서 기존의 Desmond 모델을 기반으로 분말 사이의 상호력을 고려하여 제안된 본 연구의 보정 모델은 미세한 분말을 포함하는 넓은 입도 범위에서 분말의 충진율을 보다 정확히 예측할 수 있었다. |
