초록 ▼

국내의 다공체 금속에 관한 연구는 알루미늄을 중심으로 주로 중소기업에서 일부 제조 기술 개발이 이루어져 체계적인 연구개발이 되지 않아 소재중심의 원천기술 부재가 가장 큰 취약점이다. 또한 신규수요 및 고부가가치 금속다공체 시장 확보를 위해서는 고융점금속 다공체에 대한 독자적인 공정설계 및 기술의 개발이 시급하다. 이러한 원천기술개발의 약점을 극복하기 위해서는 체계적인 연구를 통하여 요소기술을 개발하고 이를 유기적으로 연관시켜 원천기술을 완성하는 것이 필요하다.
본 연구를 통해서 외측이 비다공질부로 덮여 내부에는 일방향성의 원주

국내의 다공체 금속에 관한 연구는 알루미늄을 중심으로 주로 중소기업에서 일부 제조 기술 개발이 이루어져 체계적인 연구개발이 되지 않아 소재중심의 원천기술 부재가 가장 큰 취약점이다. 또한 신규수요 및 고부가가치 금속다공체 시장 확보를 위해서는 고융점금속 다공체에 대한 독자적인 공정설계 및 기술의 개발이 시급하다. 이러한 원천기술개발의 약점을 극복하기 위해서는 체계적인 연구를 통하여 요소기술을 개발하고 이를 유기적으로 연관시켜 원천기술을 완성하는 것이 필요하다.
본 연구를 통해서 외측이 비다공질부로 덮여 내부에는 일방향성의 원주상 기공을 갖는 다공질 복합 소재를 제조하기 위한 응고공정 기술을 확립하였다. 이것은 연속주조법을 이용하여 가스분위기 중에서 마그네슘 금속용탕을 일방향 응고시키는 것으로, 다공질부 및 비다공질부로 구성되는 다공질금속 복합 소재를 제조하는 기술과 비다공질부의 조직 및 두께를 응고 과정을 통해 in situ로 제어하는 기술을 확립하였다. 비다공질부의 제어는 주형과 접촉하는 용탕에 대하여 높은 냉각속도로 제어하여 기공이 생성 및 성장하기 이전에 응고를 완료시키는 기술을 개발하였다. 이것은 널리 알려진 rimmed steel의 주조결함으로 생성되는 기공의 발생 위치가 응고 조건에 의존한다는 것으로부터, 본 다공질 복합 소재 또한 응고 조건이나 첨가 원소에 의하여 기공생성 위치인 비다공질부의 두께가 제어 가능하다. 수소 4기압, 아르곤 4기압의 혼합가스분위기에서 응고속도 100mm/min으로 제조한 다공질 마그네슙은 표면부에 0.8mm의 비다공질부가 형성되었고 응고속도가 빨라질수록 비다공질부의 면적은 증대하였다.
표면의 비다공질부에 와이어 브러싱을 행하여 표면층을 초미세립화를 목적으로 표면가공 장치를 고안하였다. 그 결과, 회전속도 3000-4000rpm 수준에서 강도가 약 30% 향상되었다. 이것은 표면가공에 따른 표면기공의 감소 및 가공경화에 따른 전체강도의 증가의 결과이다. 이것은 재료의 강도를 향상시키는 효과를 가져 온다. 표면 가공에 열처리를 조합하여 발현하는 복합 소재의 강도를 평가하면서, 신규 강도 특성을 부여할 수 있는 가공 기술을 개발 가능하다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• I. 연구결과 요약문 ... 3
• II. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• III. 연구성과 ... 8