| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL)) |
| 권호 | 19권 1호 |
| 발표분야 | B. 나노재료(Nanomaterials) |
| 제목 | 방전플라즈마 소결법을 이용한 Fe-Co 합금 소결 및 기계특 특성평가 |
| 초록 | 자성재료는 대부분 전자공업의 다양한 산업 분야에서 사용되는 중요 소재 중 하나로 자기 이력곡선의 특성이나 응용 분야에 따라 연자성재료와 경자성재료로 구분되며, 반자화에 필요한 자장의 세기인 보자력의 크기를 기준으로 하게 된다. 연자성재료는 보자력이 매우 작은수 Oe 이하의 범위를 가지며, 자화 반전이 용이한 특성을 나타낸다. 페라이트 소재는 여러가지 응용분야를 갖고 있는 광법위한 산화철계 세라믹스로 구성되어 있으며, 지난 50여년동안 많은 연구와 개발이 이루어 졌다. 최근에는 합성과 치밀화가 동시에 진행되는 새로운 방법이 개발되었다. 이 방법은 방전플라즈마 소결법으로 기존의 연소법과 열간 가압기술을 결합한 방식으로 짧은 시간에 단일공정으로 치밀한 생성물을 얻을수 있는 방업이다. 본 연구에서는 원료 분말을 전류와 기계적 압력을 동시에 가하여 방전플라즈마 소결법을 이용하여 단일공정으로 단시간에 Fe-Co 복합재료를 제조하였다. 소결조재인 Co 함량을 0, 10, 20, 30, 50wt.%를 첨가하여 고에너지 볼 밀링을 실시하였다. 볼밀링된 Fe-Co 분말을 흑연다이에 각각 충진하여 방전플라즈마 소결장치의 실린더 내부에 장입하여 약 6Pa의 진공분위기로 만든후 기공이 없는 치밀한 최종 생성물을 얻기 위하여 압력 변화에 따른 소결 특성을 관찰하였다. 이때 압력 변화는 10, 20, 30, 40, 50 및 60 MPa로 하였다. 일정한 전류를 흑연다이와 시편에 가하여 약 100℃/min의 승온 속도로 가열하면서 K-type 열전대로 시편의 약 5mm 부근에서 온도를 측정하였다. 이때 수축길이의 변화를 관찰하면서 치밀화가 이루어 질 때까지 전류를 가한 후 전류를 차단하였다. 마지막으로 상온까지 냉각하였다. 상기 공정으로 제조된 Fe-Co 복합재료의 상대밀도는 아르키메데스법으로 측정하였으며, 생성물의 상분석을 위해 Cuka를 사용하여 X-선 회절분석 실험을 실시하였다. 또한 생성물의 미세조직을 관찰하기 위하여 EDAX가 장착된 주사전자현미경으로 시편의 미세조직을 관찰 및 분석을 실시 하였다. 기계적 성질을 평가하기 위하여 비커스 경도계를 이용하여 10kg의 하중으로 15초간 유지하여 압흔을 형성하여 경도를 측정하였다. Fe의 결정립 크기는 X-선 회절분석자료를 이용하여 Stokes and Wilson’s 식을 이용하여 계산하였다. |
| 저자 | 박현국1, 장준호1, 유정한1, 손인진2, 오익현1 |
| 소속 | 1한국생산기술(연), 2전북대 |
| 키워드 | SPS; Fe-Co alloy; Mechanical property |
