| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드) |
| 권호 | 17권 1호 |
| 발표분야 | E. Structural Materials and processing Technology(구조재료 및 공정기술) |
| 제목 | 타이타늄 다공체 주조기술에 관한 연구 |
| 초록 | 알루미늄 발포금속은 알루미늄 용탕에 발포제(TiH2) 및 점증제(Ca)를 첨가하여 용탕의 점도 및 표면장력을 최적화하여 기공을 형성, 분포시킴으로써 다공성소재를 제조하고 있다. 이에 반해 극한 환경, 우수한 내식성 및 높은 사용온도로 인해 고융점 다공성 소재의 Needs가 증가하고 있으나, 기존의 발포금속공정을 적용하기 위해서는 신규 발포제 개발 및 관련 설비 재구성 등 선행되어야한다. 한편 타이타늄 다공성 소재는 판재성형 및 적층기술을 이용함에 따라 기공크기 및 비표면적의 한계로 대형화가 불가피한 문제점이 있다. 이러한 타이타늄과 같은 고융점금속 벌크 다공체를 제조하기 위해서는 기존 적층기술이나 분말야금법이 아닌 새로운 패러다임의 주조기술이 필요한 현실이다. 본 연구에서는 고융점 다공성 벌크소재를 개발하기 위해 3차원 기공형상 및 계면반응 제어가 가능한 프리폼에 타이타늄 용탕을 이중챔버 내에서 가압/감압 정밀주조하는 다공성 벌크 소재 제조기술을 목표로 하고 있다. 이를 위해서는 우선 타이타늄의 용탕의 활성을 고려한 프리폼 코팅층인 주형재와 용탕과의 계면반응 제어가 필수적이며, 특히 용탕상태에서 활성이 강한 타이타늄 용탕을 용해하여 이를 반응층 없이 주조품을 얻기 위해서는 열역학적으로 안정한 주형재료 개발이 우선적으로 이루어져야 한다. 또한, 용탕의 충분한 주조성을 확보하기 위해 용해부에서는 용탕을 가압하면서 활성용탕의 산화방지 및 주조성을 확보하며, 주조부에서는 용탕을 최대한 감압하여 몰드내 기공형상에 용탕이 완전충진될 수 있는 분위기를 제어해야 할 수 있는 설비 및 주조기술이 필요하다. 본 발표에서는 앞서 제안한 가압/가압 정밀주조기술을 이용하여 고융점 다공성 벌크 소재를 개발하고자 하며, 이와 관련한 현재까지의 연구개발 진행 상황에 대해 소개한다. 이를 위해 타이타늄 다공성 소재의 정밀주조시 주조성을 평가하기 위해 이방성구조의 프리폼을 자체 제작, 이를 로스트왁스패턴을 이용, 주형을 제작하여 가압가압정밀주조를 실시하여 이에 관한 특성을 평가한다. |
| 저자 | 김명균, 이병필 |
| 소속 | 포항산업과학(연) |
| 키워드 | 타이타늄; 다공체; 가압가압정밀주조 |
