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제안 방법
- 가스 분무에 의해 제조된 Cu기 비정질 분말과 brass 분말을 혼합한 후 방전 플라즈마 소결 공정을 이용하여 결함 등이 존재하지 않는 치밀한 벌크 비정질 복합재를 제조하였다. 이러한 성공적인 비정질 복합재의 제조는 과냉각액상영역에서 비정질 분말의 점성 유동과 brass 분말의 낮은 flow stress에 의한 소성변형에 기인하는 것으로 사료된다.
- 제조하였다. 가스분무를 통해 제조된 90 μm 이하의 Cu기 비정질 분말과 brass 분말을 각각 9:1, 8:2, 73의 부피 비율로 turbulent mixer기를 이용하여 혼합한 후, 분말을 초경 몰드에 장입 후 방전플라즈마 소결장치를 이용하여 벌크 형태로 성형하였다. 성형시 압력은 600 MPa 이였으며, Cu기 비정질 복합분말의 과냉각 액상 영역 (supercooled liquid region)인 720 K의 온도에서 60 초 동안 성형하여 직경 13 mm, 두께 5 mm 형태를 가진 디스크 형태의 시편을 제조하였다.
- 본 연구에서는 가스분무법으로 Cu기 비정질 분말을 제조하고, 제조된 비정질 분말을 기지로 하고 제 2상으로 brass 분말을 선택하여 기계적 혼합 후 분말 성형법에 의해 벌크 비정질 복합재를 제조하였다. 분말 성형법으로는 방전플라즈마 소결법을 이용하였으며 , 제 2상의 분율이 성형거동 및 기계적 성질에 미치는 영향을 고찰하였다.
- 분말 성형법으로는 방전플라즈마 소결법을 이용하였으며 , 제 2상의 분율이 성형거동 및 기계적 성질에 미치는 영향을 고찰하였다.
- 시편의 유리천이온도(glass transition temperature, Tg), 결정화 온도(crystallization temperature, Tx) 및 결정화시 열량변화(AH)는 시차열분석 기(DSC)를 사용하여 측정하였으며, 기계적 특성을 평가하기 위하여 2X2X4 mm의 시편을 상온에서 초기변형율 IX 10-4 s-1의 속도로 일방향 압축시험을 행하였다. 파괴된 시편의 파면은 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다.
- 4%의 연신율을 나타내고 있다. 이러한 연신율의 향상에 미치는 제 2상인 brass의 첨가효과를 알아보기 위해 압축 하중을 20 vol% brass 상을 함유한 비정질 복합 재시 편에 가하다가 항복점 직후에서 하중을 제거한 후 그 미세조직을 관찰하였다. 그림 7에서 보는 것과 같이 brass 상과 비정질 상과의 계면에서 여러 개의 전단 띠가 생성됨을 관찰할 수 있었다.
- 제조된 벌크 비정질 복합재의 기계적 특성을 확인하기 위해 압축시험을 행하였다. 그림 6은 분말 성형법에 의해 제조된 Cu기 벌크 비정질 합금 및 벌크 비정질 복합재의 압축 응력-변형율 곡선을 보여주고 있다.
- 제조된 비정질 분말 및 성형체의 구조분석을 위해 X-선 회절분석 (XRD을 행하였으며, 광학현미경 (OM) 및 주사전자현미경 (SEM)을 사용하여 미세조직을 관찰하였다. 시편의 유리천이온도(glass transition temperature, Tg), 결정화 온도(crystallization temperature, Tx) 및 결정화시 열량변화(AH)는 시차열분석 기(DSC)를 사용하여 측정하였으며, 기계적 특성을 평가하기 위하여 2X2X4 mm의 시편을 상온에서 초기변형율 IX 10-4 s-1의 속도로 일방향 압축시험을 행하였다.
- 시편의 유리천이온도(glass transition temperature, Tg), 결정화 온도(crystallization temperature, Tx) 및 결정화시 열량변화(AH)는 시차열분석 기(DSC)를 사용하여 측정하였으며, 기계적 특성을 평가하기 위하여 2X2X4 mm의 시편을 상온에서 초기변형율 IX 10-4 s-1의 속도로 일방향 압축시험을 행하였다. 파괴된 시편의 파면은 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다.
대상 데이터
- Cu54Ni6Zr22Ti18(at%) 조성의 비정질 분말을 제조하기 위해 진공플라즈마용해 (Vacuum Plasma Melting) 장비에 의해 제조된 모합금을 진공 가스분무기 (Gas atomizer)의 용해 챔버에 장입하여 1350~1450℃에서재용해 후, 가스분무하여 비정질 분말을 제조하였다. 가스분무를 통해 제조된 90 μm 이하의 Cu기 비정질 분말과 brass 분말을 각각 9:1, 8:2, 73의 부피 비율로 turbulent mixer기를 이용하여 혼합한 후, 분말을 초경 몰드에 장입 후 방전플라즈마 소결장치를 이용하여 벌크 형태로 성형하였다.
- 가스분무를 통해 제조된 90 μm 이하의 Cu기 비정질 분말과 brass 분말을 각각 9:1, 8:2, 73의 부피 비율로 turbulent mixer기를 이용하여 혼합한 후, 분말을 초경 몰드에 장입 후 방전플라즈마 소결장치를 이용하여 벌크 형태로 성형하였다. 성형시 압력은 600 MPa 이였으며, Cu기 비정질 복합분말의 과냉각 액상 영역 (supercooled liquid region)인 720 K의 온도에서 60 초 동안 성형하여 직경 13 mm, 두께 5 mm 형태를 가진 디스크 형태의 시편을 제조하였다.
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