화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2005년 봄 (05/26 ~ 05/27, 무주리조트)
권호 11권 1호
발표분야 전자재료
제목 Zr-V-M(M:Fe, B, Ga, Y, Al, Mn, Ti, Mo, Ni)계 합금의 게터 특성
초록 게터는 증발형(EG ; Evaporation Getter)과 비증발형(NEG ; Non-Evaporation Getter)으로 나뉜다. 일반적으로 비증발형 게터는 활성화 온도가 높지만 게터증발에 의한 오염이 없다는 장점이 있다. Zr계 2원합금인 Zr-Al(St 101)합금은 활성화 온도가 973~1173K인데, 최근 들어 Zr계 3원계 합금인 Zr57V36Fe7조성인 합금(St707)은 활성화온도가 673~773K로 낮으며, 거의 모든 활성 기체에 대한 뛰어난 흡수특성을 지니고 있는데, 이 합금은 Zr(V1-XFeX)2(0.16≤X≤0.18)의 금속간화합물인 AB2형 Cubic Laves상과 Hexagonal α-Zr 고용체의 2상으로 이루어져 있으며, 온도가 증가할수록 Laves상이 감소하여 분해되는데, 이러한 조직변화가 가스흡수특성과 깊은 연관성이 있다는 보고가 있다. 한편 ZrV2는 안정한 수소화물을 형성하는데, Zr57V36Fe7합금(St707)은 V를 천이금속인 Fe로 치환한 것이므로 수소화물의 안정성이 감소한다. 즉 Zr(V1-XFeX)2에서 X가 증가할수록 수소화물의 안정성은 더욱 감소한다는 의미이다. 또한 Fe에 의한 치환은 결정구조의 불안정화를 초래하여 활성화 온도 및 흡수속도에 영향을 미칠 것으로 판단된다.
본 연구에서는 시판되고 있는 ST707(SAES사) Zr57V36Fe7 합금에서 Fe를 M(M:Fe, B, Ga, Y, Al, Mn, Ti, Mo, Ni)으로 대체하여 구조변화 등의 물성변화와 그에 따른 getter 특성인 활성화온도와 수소흡수특성을 조사하였다.
현재 Zr57V36M7 합금은 진공아크로에서 용해하여 합금화하였고, 수소화물법(HDH)을 이용하여 분말화 하였다. XRD, BET, 산소분석등에 의해 합금분말들의 상변화, 비표면적, 산소함유량등을 조사 하였으며, ASTM-F798 규격에 의거하여 제작된 진공게터의 특성평가 장치를 이용하여 활성화온도와 수소흡수속도를 측정하였다.
이들 합금들의 활성화온도와 수소흡수특성은 다음 표와 같다.
저자 우샛별, 박제신, 서창열, 김원백
소속 한국지질자원(연)
키워드 Hydrogen sorption speed; Activation; Non-Evaporation Getter(NEG); HDH
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