$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

브레이징 온도 변화에 따른 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합 특성
Brazing characteristics of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V brazed joints with increasing temperature 원문보기

대한치과보철학회지 = The journal of Korean academy of prosthodontics, v.50 no.3, 2012년, pp.169 - 175  

기세호 (서울시립대학교 신소재공학과) ,  박상윤 (서울시립대학교 신소재공학과) ,  허영구 (네오바이오텍) ,  정재필 (서울시립대학교 신소재공학과) ,  김원중 (서울시립대학교 신소재공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

연구 목적: 온도 변화에 따른 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합 특성에 대해 알아보기 위하여 새로운 브레이징 합금을 제조하고, 브레이징 온도가 접합 특성에 미치는 영향에 대하여 조사하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 연구에서 사용된 시편으로는 실험용 $ZrO_2$ 모재(ZirBlank-PS, Acucera, Inc., Gyeonggi-do, Korea)는 소결 전의 블록형태($65mm{\times}36mm{\times}12mm(t)$)이며, 이를 잘라 사포(#2400)로 표면연마 후 소결하였다. 소결된 $ZrO_2$ 시편의 크기는 $3mm{\times}3mm{\times}3mm(t)$이다. Ti-6Al-4V 모재(Ti 6Al 4V ELI CG Bar, TMS, Washington, USA)는 직경 $10mm{\times}5mm(t)$를 사용하였다. 소결된 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합을 위하여 브레이징 합금을 제조하였다. 시편을 3군으로 나누어 A군은 $700^{\circ}C$에서, B군은 $750^{\circ}C$에서, C군은 $800^{\circ}C$에서 각각 브레이징 하였다. 브레이징 부의 두께와 결함율의 측정은 각 군당 하나의 시편으로 각 시편 당 5회씩 반복 측정하여 평균값을 취하였다. 결과: 브레이징 합금을 사용하여 진공 브레이징을 수행한 결과 $ZrO_2$ 와 Ti-6Al-4V 는 $700^{\circ}C-800^{\circ}C$에서 양호한 접합을 보였다. 브레이징 후 브레이징 온도 변화에 따른 브레이징 부의 두께 및 결함율의 변화는 SEM을 사용하여 측정하였다. 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 CuTi 금속간 화합물 층 및 Ti-Sn-Cu-Ag계 화합물 층의 두께는 각각 $4.5{\mu}m$에서 $10.3{\mu}m$로, $3.1{\mu}m$에서 $5.0{\mu}m$로 증가되었다. 또한 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 각각 25%에서 16.3%, 5%에서 1.5%로 감소되었다. 결론: 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가됨에 따라, 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 모두 감소되었다. 이는 결함부에서 $ZrO_2$와 활성원소인 Ti과의 반응이 충분히 일어나지 않아서 브레이징 합금이 $ZrO_2$에 웨팅되지 않은 것이 원인이라고 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Purpose: In this study, brazing characteristics of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V brazed joints with increasing temperature were investigated. Materials and methods: The sample size of the $ZrO_2$ was $3mm{\times}3mm{\times}3mm$ (thickness), and Ti-6Al-4V was $10mm(diame...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 하지만 티타늄 합금의 경우 접합온도를 제한하는 베타천이온도를 갖고 있는데, 접합 온도가 이 천이 온도에 근접하거나 높게 되면모재 조직의 변화로 인하여 강도 손실이 발생될 우려가 있기 때문에 천이 온도보다 낮은 온도에서의 접합이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기존의 Ag-Cu-Ti 계열이나Ag-Cu 계열의 브레이징 금속보다 융점이 낮아 더 낮은 온도에서의 브레이징이 가능한 Ag-Cu-Sn-Ti계의 새로운 브레이징 합금을 제조하여, 각각700℃ 750℃, 800℃의 온도에서 지르코니아(ZrO2)와 티타늄합금(Ti6Al-4V)을브레이징하여, 접합특성에미치는브레이징온도의 영향을조사하고자하였다
  • 본연구에서는온도변화에따른ZrO2와Ti-6Al-4V의접합특 성에 대해 알아보기 위하여 새로운 브레이징 합금을 제조하 고, 브레이징 온도에 따른 접합 특성에 대하여 조사하였다. 그 결과를요약하면다음과같다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지르코니아의 장점과 응용분야는 어떠한가? 이러한 이종 소재 중 최근 다양한 분야에서 응용이 가능한 소재로지르코니아(ZrO2)와티타늄합금(Ti-6Al-4V)이있다. 지르코니아(ZrO2)는 우수한 경도 및 내마모도, 내부식성과 낮은 열 전도성으로 인하여 절삭공구 등에 사용된다. 또한 온도의 급변에 견디므로 내열재료나 디젤엔진부품, 생체재료등으로도 사용된다.3-6 티타늄합금(Ti-6Al-4V)은 고온강도 및 내식성이 우수하여 항공, 해양, 생체재료 등에서 넓게 사용되는 재료 중 하나이다.
티타늄합금의 장점과 해당 장점으로 인해 티타늄합금을 응용하는 분야에는 어떤 것들이 있는가? 또한 온도의 급변에 견디므로 내열재료나 디젤엔진부품, 생체재료등으로도 사용된다.3-6 티타늄합금(Ti-6Al-4V)은 고온강도 및 내식성이 우수하여 항공, 해양, 생체재료 등에서 넓게 사용되는 재료 중 하나이다.7
본 연구에서 기존 브레이징 금속보다 더 낮은 온도에서 브레이징이 가능한 Ag-Cu-Sn-Ti계 합금을 이종재료 접합을 위한 브레이징법에 활용한 이유는 무엇인가? 이와 같이 지르코니아와 티타늄 합금의 브레이징에 관한 연구가 진행되고 있다. 하지만 티타늄 합금의 경우 접합온도를 제한하는 베타천이온도를 갖고 있는데, 접합 온도가 이 천이 온도에 근접하거나 높게 되면모재 조직의 변화로 인하여 강도 손실이 발생될 우려가 있기 때문에 천이 온도보다 낮은 온도에서의 접합이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기존의 Ag-Cu-Ti 계열이나Ag-Cu 계열의 브레이징 금속보다 융점이 낮아 더 낮은 온도에서의 브레이징이 가능한 Ag-Cu-Sn-Ti계의 새로운 브레이징 합금을 제조하여, 각각700℃ 750℃, 800℃의 온도에서 지르코니아(ZrO2)와 티타늄합금(Ti6Al-4V)을브레이징하여, 접합특성에미치는브레이징온도의 영향을조사하고자하였다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (10)

  1. Lee JB, Kim DC, Nam DG, Kang NH, Kim SK, Yu JH, Rhym YM, Park YD. Assessment of Resistance Spot Weldability of Dissimilar Joints of Austenitic Stainless Steels/IF Steels and Ferritic Stainless Steels/IF Steels. Kor J Met Mater 2011;49:64-72. 

  2. Shinozaki K, Koyama K. Development of Al/Cu Dissimilar Brazing Joint Controlled Form of Intermetallic Compound. Mater Sci Forum 2007;539:4075-80. 

  3. Hanson WB, Ironside KI, Fernie JA. Active metal brazing of zirconia. Acta Mater 2000;48:4673-6. 

  4. Smorygo O, Kim JS, Kim MD, Eom TG. Evolution of the interlayermicrostructure and the fracturemodes of the zirconia/Cu-Ag-Ti filler/Ti active brazing joints. Mater Lett 2007;61:613-6. 

  5. Sciti D, Bellosi A, Esposito L. Bonding of zirconia to super alloy with the active brazing technique. J Euro Ceram Soc 2001;21:45-52. 

  6. Manicone PF, Rossi Iommetti P, Raffaelli L. An overview of zirconia ceramics: basic properties and clinical applications. J Dent 2007;35:819-26. 

  7. Botstein O, Schwarzman A, Rabinkin A. Inductionbrazing of Ti-6Al-4Valloy with amorphous25Ti-25Zr-50Cu brazing filler metal. Mater Sci Eng A 1996;206:14-23. 

  8. Akselsen OM. Advances in brazing of ceramics. J Mater Sci 1992;27:1989-2000. 

  9. Liu GW, Qiao GJ, Wang HJ, Yang JF, Lu TJ. Pressureless brazing of zirconia to stainless steel with Ag-Cu filler metal and TiH2 powder. J Eur Ceram Soc 2008;28:2701-8. 

  10. Kee SH, Zengfeng Xu, Jung JP, Kim WJ. Joining of ceramic and metal using active metal brazing. J Microelec Pack Soc 2011;18:1-7. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로