| 초록 |
현재 에너지 분야, 수송분야 그리고 기초 연구분야 등에 있어서 고성능 초전도의 개발이 진행되고 있으며, 의료, 화학관련에서는 이미 초전도체를 이용한 응용제품이 상당부분 상업용으로 생산되고 있다. 일반적으로 사용되고 있는 세라믹 초전도는 양축정렬된 집합조직을 갖는 니켈 기판과 Pd(optinal), CeO2, YSZ의 epitaxial한 완충층, 그리고 in-plane 정렬된 top layer를 포함하며, 여기에 C축으로 YBCO를 정렬시킬 경우에 매우 높은 임계 전류밀도(Jc)를 나타낸다. 그러나 순금속 Ni 선재의 경우에는 기계적 특성이 낮은 단점을 가지고 있으므로, 이를 향상시키기 위한 방법으로 제2원소와 제3원소를 첨가한 Ni 합금의 특성을 향상시키기 위한 연구가 수행중이다. 본 연구에서는 Ni의 고용원소인 W을 첨가하여 합금을 제조하고자 하였으며, 기계적 합금화법을 이용하여 초기 분말의 입자미세화에 따른 소결후의 합금조직의 미세조직 변화 및 기계적 특성의 변화에 관하여 연구하고자 하였다. 기계적합금화는 단순혼합과 고에너지에서의 분말의 변화를 관찰하기 위하여 수평식 볼밀과 고에너지용 수평식 아트리트를 이용하였다. 분말의 조성은 Ni-3,5W의 원자비로, 볼과 분말의 비율은 30:1이였다. 볼 밀의 경우에는 80rpm으로, 수평식 볼밀의 경우에는 500rpm과 1000rpm의 회전속도로 1시간동안 실시하였고, 분말의 산화를 방지하기 위하여 Ar분위기에서 합금화를 행하였다. 냉간등압성형기(CIP)를 이용하여 200MPa에서 성형하였으며, 96%Ar+4%H2의 혼합가스 분위기내에서 1423K의 온도에서 1시간동안 열처리 되었다. 박판제조는 초경면 압연기를 이용하였으며, 최종 두께는 100micron이었다. 압연판재는 cube-texture 형성과정을 조사하기 위하여 973K에서 1373K의 각각의 온도범위에서 소결과 동일한 분위기에서 재결정화 처리를 행하였다. 분말의 입도 및 미세조직관찰을 위하여 전계방출형 전자현미경(FESEM)을 이용하였으며, X-ray 분석기를 이용하여 상의 변화를 관찰하였고, pole-figure를 이용하여 결정성을 판단하였다. 선재의 표면조도 및 결정입도는 AFM(atomic force microcopy)을 이용하여 측정하였다. 기계적 합금화에 의한 Ni-W 합금의 경우에 결정입계의 감소와 기계적 특성이 향상되었으며, (100)[001] 양축정렬된 집합조직을 얻을 수 있었다. |
