초록 ▼

□ 연구개발 목표
○ 본 과제는 계층적 구조 금속분말 제조와 성형공정을 이용하여 계층적 구조를 임의로 제어할 수 있는 기술을 개발하고 대표 금속재료(고엔트로피 합금)에 적용하여 물성을 향상시킴과 동시에 메커니즘을 규명하고자 함
▶ 계층적 분말 제조기술에 의한 계층적 구조 분말제조 기술 개발
▶ 계층적 성형 공정을 이용한 계층적 구조 분말성형 기술 개발
▶ 첨단장비를 활용한 계층적 구조 소재의 미세조직, 기계적, 열적, 전기적 특성 해석 및 메커니즘 규명

□ 연구개발 내용
○ 계층적 구조 금속분

□ 연구개발 목표
○ 본 과제는 계층적 구조 금속분말 제조와 성형공정을 이용하여 계층적 구조를 임의로 제어할 수 있는 기술을 개발하고 대표 금속재료(고엔트로피 합금)에 적용하여 물성을 향상시킴과 동시에 메커니즘을 규명하고자 함
▶ 계층적 분말 제조기술에 의한 계층적 구조 분말제조 기술 개발
▶ 계층적 성형 공정을 이용한 계층적 구조 분말성형 기술 개발
▶ 첨단장비를 활용한 계층적 구조 소재의 미세조직, 기계적, 열적, 전기적 특성 해석 및 메커니즘 규명

□ 연구개발 내용
○ 계층적 구조 금속분말 제조 기술 개발
▶ 가스분무 공정을 이용한 나노입자 분산 계층적 분말 제조 및 Pocket 구조 금속분말 제조
▶ 밀링공정의 충격에너지 제어를 통한 Core-Shell 구조, 이종재료 계층적 구조 분말제조기술 개발
▶ 금속분말표면 나노입자 코팅에 의한 계층적 구조 분말제조 기술 개발
▶ 제조 분말의 특성 평가: 산화막 두께, 성분분석, 유동도, 표면분석, 계층구조 분석
▶ DFT 해석을 통한 super low work function 다차원 입자설계, 연소합성 공정개발 및 합금 강화상 제조
▶ CFX를 활용한 가스분무 공정 노즐, 분말투입 구조 최적화 시뮬레이션, 계층적 구조 분말 성형 시뮬레이션을 통한 계층적구조 최적 성형공정 도출
○ 계층적 구조 금속분말 성형기술 개발
▶ 개발된 계층적 구조 분말의 초고압(4GPa)/고속(1초이하) 성형공정(MPC) 개발
▶ 서로 다른 계층적 구조 분말을 이용, 다양한 패턴으로 적층하여 성형체를 제조하는 신성형 기술개발
▶ 기존 SPS, MPC 성형의 혼합 공정 및 다단 성형 공정에 의한 계층적 구조 제어 성형 기술 개발
▶ COMSOL을 활용한 HP, SPS 성형 과정의 분말 거동에 관한 컴퓨터 시뮬레이션
○ 계층적 구조 성형체의 미세조직, 물성평가 및 메커니즘 규명
▶ 계층적 구조 성형체의 미세구조 해석: Atom Probe, In-Situ TEM, XRD, APT, AFM 등을 활용한 미세조직 및 계면 조직 분석
▶ 다양한 성형 공정으로 제작된 계층적 구조 성형체의 물성 특성평가: 인장, 마모시험, 경도, 고온산화, 크리프, 전기전도도, 열전도도 등 평가
▶ In-situ 중성자 회절 기술과 같은 최첨단 분석 장비를 활용하여 계층적 구조체의 변형거동, 미세구조와 물성 사이의 상관관계 메커니즘 규명

□ 활용계획 및 기대효과
○ 본 과제의 계층적 구조 제조기술은 기존 공정 대비 매우 우수한 기계적, 전기적, 열적 성질의 특성 구현이 가능하여 미래의 구조용 및 기능성 재료 개발에 적용이 가능하며 원천기술 확보가 가능함
○ 자동차, 우주 항공, 반도체, 바이오, 광학, 컴퓨터, 발전, 가전제품 등 산업 전반의 발전으로 인하여 기계적 특성, 전기적, 열적 성질이 우수한 재료 개발에 대한 요구가 증대
○ 독창적인 분말 제조 및 성형 공정 기술에 대한 연구를 통해 국제적 기술 선도 및 국내 산업체의 분말 수요와 다양한 물성에 대한 기대 충족 가능

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 국문 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• Ⅰ. 연구개발 과제의 개요 ... 5
• 1. 과제개요 ... 5
• 1-1. 개요 ... 5
• 2. 연구목표 ... 9
• 2-1. 연구개발과제의 목표 ... 9
• Ⅱ. 연구개발 내용 및 성과 ... 10
• 1. 연구개발과제의 수행 과정 및 내용 ... 10
• 1-1. 연구수행 결과 ... 10
• 2. 연구개발과제의 목표 달성 정도 및 수행 결과 ... 11
• 2-1. 목표대비 달성 정도 ... 11
• 2-2. 연구수행 결과 ... 12
• 2-3. 정량적 연구개발성과 ... 47
• 2-4. 목표 미달 시 원인분석 ... 50
• 3. 연구개발성과 및 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 51
• 4. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 52
• Ⅲ. 기 타 ... 53
• 1. 인력 현황 ... 53
• 2. 시설장비 구축 현황 ... 54
• Ⅳ. 참고문헌 ... 55
• 끝페이지 ... 56