[논문]소결된 텅스텐 재료의 용매에 의한 특성 평가

박광모; 이상필; 이진경

doi:10.21289/ksic.2021.24.3.289

소결된 텅스텐 재료의 용매에 의한 특성 평가
Evaluation on Mechanical Properties of Sintered Tungsten Materials by Solvents 원문보기

한국산업융합학회 논문집 = Journal of the Korean Society of Industry Convergence, v.24 no.3, 2021년, pp.289 - 294

박광모 (동의대학교 기계공학과) , 이상필 (동의대학교 기계공학과) , 이진경 (동의대학교 기계자동차로봇부품공학부)

Abstract ▼ AI-Helper

Tungsten (W) is used as a facing material for nuclear fusion reactors, and it is used in conjunction with structural materials such as copper alloy (CuCrZr), graphite, or stainless steel. On the other hand, since tungsten is a material with a high melting point, a method that can be manufactured at a lower temperature is important. Therefore, in this study, tungsten, which is a facing material, was attempted to be manufactured using a pressure sintering method. Material properties of sintered tungsten materials were analyzed for each solvent using two types of solvents, acetone and polyethylene glycol. The sintered tungsten material using acetone as a solvent exhibited a hardness value of about 255 Hv, and when polyethylene glycol was used, a hardness value of about 200 Hv was shown. The flexural strength of the sintered tungsten material was 870 MPa and 307 MPa, respectively, when acetone and polyethylene glycol were used as solvents. The sintered tungsten material using acetone as a solvent caused densification between particles, which served as a factor of increasing the strength.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1 Microstructure of tungsten materials depending on the solvent types
그림 Fig. 2 Effect of solvent type on the sintered density and relative density of tungsten materials
그림 Fig. 3 Effect of solvent type on the vicker's hardness(a) and Weibull modulus of tungsten materials depending on different solvent types
그림 Fig. 4 Relationship between the porosity and the flexural strength in the tungsten materials
그림 Fig. 5 Average grain size of tungsten materials depending on the solvent

AI 본문요약
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데이터처리

3은 용매에 따른 텅스텐 소결재료의 비커스 경도와 와이블 분석을 나타낸다. 20회 이상의 비커스 경도 측정을 통하여 평균 경도값을 산출하였으며 이를 이용하여 와이블 통계분석을 하였다. 텅스텐 소결재료의 용매로 아세톤이 사용됨에 따라 비커스 경도값이 상승하는 것을 알 수 있다.
이에 따라 용매로 아세톤을 사용한 텅스텐 소결재료는 약 255 Hv의 경도값을 나타내었다. 또한 두 재료 모두 산포도가 있기 때문에 와이블 통계분석을 하여 산포도를 평가하였다. 용매로 폴리에틸렌글리콜을 사용한 경우 상대적으로 큰 미세기공으로 인하여 재료의 변동특성을 나타내는 와이블 계수(weibull modulus)가 상대적으로 낮은 11.

성능/효과

(2) 용매로 아세톤을 사용한 텅스텐 소결재료는 255 Hv의 경도값을 나타내었으며 폴리에틸렌글리콜을 사용한 경우 200 Hv의 경도값을 나타내었다. 와이블 통계분석 결과 폴리에틸렌글리콜을 사용한 경우와 이블 계수가 상대적으로 낮은 11.
(3) 텅스텐 소결재료의 굽힘강도는 용매로 아세톤과 폴리에틸렌글리콜을 사용하였을 때, 각각 870 MPa 및 307 MPa을 나타내어. 용매로 아세톤을 사용하는 것이 더 높은 강도를 가지는 텅스텐 소결재료를 제조할 수 있었다.
(2) 용매로 아세톤을 사용한 텅스텐 소결재료는 255 Hv의 경도값을 나타내었으며 폴리에틸렌글리콜을 사용한 경우 200 Hv의 경도값을 나타내었다. 와이블 통계분석 결과 폴리에틸렌글리콜을 사용한 경우와 이블 계수가 상대적으로 낮은 11.26를 나타난 반면 아세톤을 사용한 경우 21.55로 높은 값을 나타내어 용매로 아세톤이 더욱 효과적이라는 것을 알 수 있었다.
(3) 텅스텐 소결재료의 굽힘강도는 용매로 아세톤과 폴리에틸렌글리콜을 사용하였을 때, 각각 870 MPa 및 307 MPa을 나타내어. 용매로 아세톤을 사용하는 것이 더 높은 강도를 가지는 텅스텐 소결재료를 제조할 수 있었다.

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