본 연구는 발포알루미늄의 기계적 물리적 특성을 이용하여 일반 구조체에 적용가능성을 알아보기 위하여 실험을 통하여 조사하였다. 본 실험에 활용된 시편을 제작하기 위하여, 발포알루미늄은 분말야금제조법(Powder Metallurgical Process; P/M Process)에 의한 방법을 이용하여 발포용 알루미늄 합금을 제조하였으며, 각 각의 기계적 물리적 특성을 알아보기 위하여 원형 및 사각구조의 발포 알루미늄을 제작하여 실험을 하였다. 발포알루미늄은 일반알루미늄이 비중의 2.7인데 비하여 1.5~0.5의 비중변화가 가능하기 때문에 구조체의 특성에 따라 적절한 비중의 소재가 되도록 발포하여 사용할 수 있는 특성을 가지고 있다. 즉 발포알루미늄은 금속의 성질을 유지하면서 무게가 가벼운 초경량(Ultra-light Metal)금속의 특성을 보여 주고 있으며, 다양한 특성을 갖춘 고기능성 금속소재로 향후 10년내 신소재로서 다양한 산업분야에서 주목을 받을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 여러 특성 중에서 설비에서 주로 활용될 수 있는 기계적 물리적 특성인 압축 ...
본 연구는 발포알루미늄의 기계적 물리적 특성을 이용하여 일반 구조체에 적용가능성을 알아보기 위하여 실험을 통하여 조사하였다. 본 실험에 활용된 시편을 제작하기 위하여, 발포알루미늄은 분말야금제조법(Powder Metallurgical Process; P/M Process)에 의한 방법을 이용하여 발포용 알루미늄 합금을 제조하였으며, 각 각의 기계적 물리적 특성을 알아보기 위하여 원형 및 사각구조의 발포 알루미늄을 제작하여 실험을 하였다. 발포알루미늄은 일반알루미늄이 비중의 2.7인데 비하여 1.5~0.5의 비중변화가 가능하기 때문에 구조체의 특성에 따라 적절한 비중의 소재가 되도록 발포하여 사용할 수 있는 특성을 가지고 있다. 즉 발포알루미늄은 금속의 성질을 유지하면서 무게가 가벼운 초경량(Ultra-light Metal)금속의 특성을 보여 주고 있으며, 다양한 특성을 갖춘 고기능성 금속소재로 향후 10년내 신소재로서 다양한 산업분야에서 주목을 받을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 여러 특성 중에서 설비에서 주로 활용될 수 있는 기계적 물리적 특성인 압축 굽힘 특성 및 진동감쇄 등과 아울러 열전도도 특성을 실험을 통하여 조사하였다. 진동 감쇄실험은 충격햄머(Impact Hammer)방법을 이용한 실험을 실시하였으며, 발포알루미늄이 채워지지 않은 경우에는 약 2.5%의 감쇄효과가 있는 것으로 나타났으나, 발포 알루미늄이 채워진 경우 약 3~7%의 감쇄효과를 나타내고 있다. 본 실험은 사각 구조의 파이프내에 약 0.9 비중의 발포알루미늄을 채우고 진동실험을 실시하였다. 압축실험을 위하여 스테인레스 파이프내에 발포 알루미늄을 충진하여 비중에 따른 압축 특성을 실험하였다. 발포알루미늄은 복합재 형태의 구성을 할 경우 내부에 압축붕괴에 의한 밀도 상승효과(Interaction Effect)가 배가되어 단순 파이프나 순수 발포재만을 이용한 것에 비하여 2~10배의 압축상승효과를 얻을 수 있는 결과를 보여주고 있다. 이를 이용한 충격에너지의 흡수량이 2~10배의 상승효과를 증대시키기 때문에 발포 알루미늄재는 충돌 흡수재로서 매우 효과적인 재료로 주목을 받고 있다. 굽힘실험을 통하여 본 발포알루미늄을 내부에 충진한 경우와 빈 파이프 경우 굽힘 강도가 적게는 2배에서 크게는 8배의 굽힘강도의 증가를 가져오는 것을 알 수 있었다. 이를 실제 사용크기인 100 mm 직경의 파이프내부에 발포시킬 경우를 예측한 경우 16~18배의 굽힘 하증의 상승효과가 있음을 알 수 있었다.
본 연구는 발포알루미늄의 기계적 물리적 특성을 이용하여 일반 구조체에 적용가능성을 알아보기 위하여 실험을 통하여 조사하였다. 본 실험에 활용된 시편을 제작하기 위하여, 발포알루미늄은 분말야금제조법(Powder Metallurgical Process; P/M Process)에 의한 방법을 이용하여 발포용 알루미늄 합금을 제조하였으며, 각 각의 기계적 물리적 특성을 알아보기 위하여 원형 및 사각구조의 발포 알루미늄을 제작하여 실험을 하였다. 발포알루미늄은 일반알루미늄이 비중의 2.7인데 비하여 1.5~0.5의 비중변화가 가능하기 때문에 구조체의 특성에 따라 적절한 비중의 소재가 되도록 발포하여 사용할 수 있는 특성을 가지고 있다. 즉 발포알루미늄은 금속의 성질을 유지하면서 무게가 가벼운 초경량(Ultra-light Metal)금속의 특성을 보여 주고 있으며, 다양한 특성을 갖춘 고기능성 금속소재로 향후 10년내 신소재로서 다양한 산업분야에서 주목을 받을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 여러 특성 중에서 설비에서 주로 활용될 수 있는 기계적 물리적 특성인 압축 굽힘 특성 및 진동감쇄 등과 아울러 열전도도 특성을 실험을 통하여 조사하였다. 진동 감쇄실험은 충격햄머(Impact Hammer)방법을 이용한 실험을 실시하였으며, 발포알루미늄이 채워지지 않은 경우에는 약 2.5%의 감쇄효과가 있는 것으로 나타났으나, 발포 알루미늄이 채워진 경우 약 3~7%의 감쇄효과를 나타내고 있다. 본 실험은 사각 구조의 파이프내에 약 0.9 비중의 발포알루미늄을 채우고 진동실험을 실시하였다. 압축실험을 위하여 스테인레스 파이프내에 발포 알루미늄을 충진하여 비중에 따른 압축 특성을 실험하였다. 발포알루미늄은 복합재 형태의 구성을 할 경우 내부에 압축붕괴에 의한 밀도 상승효과(Interaction Effect)가 배가되어 단순 파이프나 순수 발포재만을 이용한 것에 비하여 2~10배의 압축상승효과를 얻을 수 있는 결과를 보여주고 있다. 이를 이용한 충격에너지의 흡수량이 2~10배의 상승효과를 증대시키기 때문에 발포 알루미늄재는 충돌 흡수재로서 매우 효과적인 재료로 주목을 받고 있다. 굽힘실험을 통하여 본 발포알루미늄을 내부에 충진한 경우와 빈 파이프 경우 굽힘 강도가 적게는 2배에서 크게는 8배의 굽힘강도의 증가를 가져오는 것을 알 수 있었다. 이를 실제 사용크기인 100 mm 직경의 파이프내부에 발포시킬 경우를 예측한 경우 16~18배의 굽힘 하증의 상승효과가 있음을 알 수 있었다.
In present study, experiment have conducted to find the applicability for a structural body in terms of mechanical and physical characteristics for foamed aluminum alloy. Powder metallurgical process (P/M Process) has adopted for manufacturing aluminum precursor, and then it has foamed in a circular...
In present study, experiment have conducted to find the applicability for a structural body in terms of mechanical and physical characteristics for foamed aluminum alloy. Powder metallurgical process (P/M Process) has adopted for manufacturing aluminum precursor, and then it has foamed in a circular or rectangular tube to the present test. The specific density of foamed aluminum could be varied as it has required in a range of 1.5~0.5g/㎥, while that of general aluminum is 2.7. That is, foamed aluminum is called as a ultra-light metal or super-light metal, while it shows the characteristics of metal. Furthermore, It has showed remarkable functions such as the high-impact-absorbing energy, vibration reduction, electro-magnetic shielding effect, and low conductivity, etc. In the prospect of the application of foamed aluminum, it expects that it could be introduced to a new material and focused on the many industrial usages. For the present study, experiments for measuring thermal conductivity, compression, bending, and vibration reduction have performed. For the reduction of vibration, an impact hammer method has adopted for which specimen are prepared in form of empty tube as well as foam-filled tubes. In a result, they are compared to understand the effects of foam-filled tube. The foam-filled tube has resulted from 3~7% reduction rate of vibration, while the empty tube has made f.5% reduction rate. For the test, it has foamed in a rectangular tube with 0.9 specific density of aluminum foam. For compression test, foam-filled stainless steel tube are prepared by various densities. The Increasing of load was substantially showed by the interaction effect as a densification of foamed aluminum by collapsing closed pores. It has resulted in 2~10 times increment as much as the one of the empty tube, it could be focused in near future that the foamed-filled tube is applicable for the materials of a high impact absorbing energy. Bending test has made of foam-filled tube, as a result, it shows 2~8 times increment compared with a empty tube. Also, it predicts from the lab-scaled test that the foam-filled tube in a 100 m diameter has considerably increased, that is, 16~18 times as much as that of the lab-scaled size.
In present study, experiment have conducted to find the applicability for a structural body in terms of mechanical and physical characteristics for foamed aluminum alloy. Powder metallurgical process (P/M Process) has adopted for manufacturing aluminum precursor, and then it has foamed in a circular or rectangular tube to the present test. The specific density of foamed aluminum could be varied as it has required in a range of 1.5~0.5g/㎥, while that of general aluminum is 2.7. That is, foamed aluminum is called as a ultra-light metal or super-light metal, while it shows the characteristics of metal. Furthermore, It has showed remarkable functions such as the high-impact-absorbing energy, vibration reduction, electro-magnetic shielding effect, and low conductivity, etc. In the prospect of the application of foamed aluminum, it expects that it could be introduced to a new material and focused on the many industrial usages. For the present study, experiments for measuring thermal conductivity, compression, bending, and vibration reduction have performed. For the reduction of vibration, an impact hammer method has adopted for which specimen are prepared in form of empty tube as well as foam-filled tubes. In a result, they are compared to understand the effects of foam-filled tube. The foam-filled tube has resulted from 3~7% reduction rate of vibration, while the empty tube has made f.5% reduction rate. For the test, it has foamed in a rectangular tube with 0.9 specific density of aluminum foam. For compression test, foam-filled stainless steel tube are prepared by various densities. The Increasing of load was substantially showed by the interaction effect as a densification of foamed aluminum by collapsing closed pores. It has resulted in 2~10 times increment as much as the one of the empty tube, it could be focused in near future that the foamed-filled tube is applicable for the materials of a high impact absorbing energy. Bending test has made of foam-filled tube, as a result, it shows 2~8 times increment compared with a empty tube. Also, it predicts from the lab-scaled test that the foam-filled tube in a 100 m diameter has considerably increased, that is, 16~18 times as much as that of the lab-scaled size.
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