| 초록 |
다량의 다공질을 포함한 발포금속은 기능성 재료로서 경량 고강도, 에너지 흡수능 및 단열, 방열특성 등을 가지는 고기능성, 고부가가치 재료로서 건축자재, 수송기계 부품 등의 다방면에 적용 가능한 소재이며, 경량으로 유기 고분자 재료로 제조된 다공질의 재질과 비교하여 고온에서 사용이 가능하며 재활용성이 우수하여 환경 문제를 해결할 수 있다는 장점을 가진다. 최근 국내 기술로 마그네슘 판재의 대량 생산이 이루어지고 있어 이에 따른 폐 마그네슘의 재활용이 경제적 환경적 관점에서 대두될 것을 대비하여, 본 연구에서는 마그네슘 폼의 대량 생산이 가능한 주조법을 적용하여 상용화에 대한 준비를 진행하였으며 제조 방법은 알루미늄 발포 금속의 제조와 동일하였다. 하지만 발포 마그네슘의 제조 과정에서는 발포 알루미늄과의 차이는 발포제로써 TiH2를 대체하여 CaCO3를 이용한 것이다. 이는 마그네슘 합금의 높은 수소 고용도에 기인하며 용탕속에서 수소가 고용됨에 따라 기포 생성 핵제로써의 수소의 기능을 발휘하지 못하기 때문이다. 발포 마그네슘 합금의 제조 과정은 목적 금속의 가열, 용융, 점증, 발포, 냉각의 순으로 이루어진다. 제조된 마그네슘 발포 금속은 광학현미경, 주사전자현미경, 선스캔을 이용하여 미세 표면 분석을 시행하였으며, 거시적 기공구조의 분석은 i-solution 프로그램을 이용하여 수행하였다. 압축 특성은 두 발포 마그네슘 합금을 동일한 조건(cross head speed=3mm/min, specimen size=30x30x30mm)에서 압축하여 비교하였으며 굽힘 시험을 통해 휨 특성 또한 평가하였다. 수행된 시험의 결과로써 기공의 평균 크기 분포는 2~5mm였으며, 평균 기공의 수는 77~135개였으며, 기공률은 60%이상으로 나타났으며, 압축 강도는 제조된 시편의 제조 조건과 기공구조에 따라 약 4~12MPa였다. 본 연구의 목적은 마그네슘 합금의 제조 조건을 확립함으로써 자동차 부문에서 충격, 진동 흡수재로 마그네슘 합금을 적용하는 것이다. |
