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재료 > 기타 세라믹재료
항공용 고성능 복합재료 샌드위치 구조재의 심재로 사용되는 노멕스 허니컴 코아, 유리 섬유 보강 허니컴 코아의 expansion method에 의한 제조 방법을 확립하였다. 3차년도인 당해 년도에는 주로 carbon honeycomb 제조 기술 개발에 주력하였으며, 상업적 생산을 염두에 둔 rolling adhesire applicator등의 활용을 시도하였다. Expander를 개발하여 실험실적 간이 제조 형태에 적합하게 사용하였다. 탄소 섬유 허니컴의 물성을 높이기 위하여 미세한 흑연 분말을 사용하였다. 페놀 수지의 분산을 촉진시키는 방법을 이용하여 물성이 약 20% 증진되는 것을 발견하였다. 허니컴 재료의 구조적 취약 부분인 노드 부분을 보강하기 위하여 PES, PES-on를 사용하여 에폭시계 접착제의 파단 물성을 증진하였다. PES-OH를 사용한 경우 약 80% 가까운 물성의 증진을 보인 경우도 있었다. 한국화학연구소에서 합성된 폴리이미드 수지를 이용하여 물성과 내열성이 더욱 높은 허니컴 소재를 만들어 보고자 하였으나, 수지와의 접착력이 떨어져서 비교적 낮은 밀도를 나타내고 동시에 낮은 물성을 보였다. 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 이로서 더욱 고내열 고기능의 특수 허니컴 소재 개발의 기반 기술을 확립하였다.
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재료 > 기타 세라믹재료
영구자석의 기본적인 성질은 큰 자속밀도와 큰 보자력을 기본으로 하여 고 에너지적[(BH)max]을 갖는 재료이다. 이러한 재료를 제조하는 방법에 있어서 크게 두가지의 제조방법이 있다. 희토류 자석의 제조 방법 중에 금속원료를 용융합금화하여 그 ingot을 분쇄하는 방법을 사용해 왔다. 이 방법을 일반적으로 용융법이라고 한다. Nd-Fe-B계 자석의 제조는 원료로서 금속Nd, 전해철, FeB를 각각 괴상으로 고주파나 Arc로등에서 중 혹은 진공 중에서 용해하여 ingot을 jaw, 진동 mill 등에 수㎛까지 미분쇄한다. 용융법은 합금의 조성을 용이하게 조정할 수 있는 장점이 있는 반면 높은 온도의 용해단계가 필요로 하고 엄격한 분위기 조절이 필요하며 조분쇄 공정이 있고 원료Cost가 비싸다. 자석분말을 제조하는 다른 방법으로 환워-확산법(Reduction-Diffusion)이 있다. 자석에서는 이 환원-확산법에 의한 제조가 공업적으로 성공을 거두었다. 그러면 환원확산법은 무엇일까 이 방법은 희토류 산화물들 Ca 등의 환원제로 고온에서 환원시켜 다른 원료 분말들과의 사이에서 확산을 시켜 영구자석을 제조하는 방법이다. 환원확산에 의한 CaO의 생성물은 수세처리단계를 거쳐 제거하게 된다. 이 공정에서의 장점은 단 자구 order의 분말이 필요하며 R/D법에 의해 얻는 합금은 수 10㎛ 이하의 분말이어서 조분쇄 단계가 필요 없다. 또한 값비싼 희토류 금속을 이용하지 않고 희토류 산화물이나 희토류 chloride 등을 이용하여 제조단가를 반이상 줄일 수 있는 큰 장점을 가지고 있다.
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재료 > 기타 세라믹재료
내마모성 보호피막으로 널리 사용되는 TiN은 550℃ 이하의 온도에서 산화가 시작된다는 단점을 지니고 있다. 그러나, (Ti,Al)N의 경우 고온에서 표면에 치밀한 알루미늄 산화물을 형성시켜 내산화성이 우수할 뿐 만 아니라, 확산에 의한 마모를 줄이는 역할을 한다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 화학 증착법을 이용하여 (Ti,Al)N 막을 고속도강위에 증착시켰다. 제조된 (Ti,Al)N 막의 기계적 특성 실험을 한 결과, 경도, 산화특성, 내마모성 등이 TiN막보다 우수했으나, 막에 있어서 중요한 접착력에 있어서는 Al 함량이 15%을 넘어서는 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서, 그 단점을 극복하고자 기판의 계면에서부터 Al 함량이 점진적으로 증가하는 농도 경사 (Ti1-XAlX)N를 제조하였다. 반응기체로는 TiCl4, AlCl3, H2, NH3, Ar을 이용하였고, 증착온도는 500℃로 하였다. 농도 경사 (Ti1-XAlX)N막의 누프 경도 실험 결과, 2000kg/mm2 HK0.01 정도의 값을 보였고, TGA로 산화실험한 결과, 850℃에서 900℃사이에서 산화가 일어나는 단일 조성 (Ti1-XAlX)N막과 비슷한 결과가 나타났다. 그러나, 막에 있어서 중요한 접착력 실험 결과 농도 경사 (Ti1-XAlX)N 막이 단일 조성의 (Ti1-XAlX)N 막보다 접착력이 더 증가하였고, pin-on-disk형태의 내마모성 실험 결과도 농도 경사 (Ti1-XAlX)N 막이 내마모성이 더 우수하게 나타났다. 이는 기판으로 사용된 고속도강의 계면에 Al 함량이 적은 막이 형성되어 접착력이 증가하였기 때문으로 생각된다
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-최근에 내마모, 절삭공구코팅에 TiN에 대한 대체 재료로서 TiAlN이 각광을 받고 있다. 이온플레이팅법을 이용하여 고속도강 위에 TiAlN 박막을 증착한 결과 박막 내에 Al함량이 증가할수록 미소경도값은 증가하였으나, 잔류응력의 증가로 인하여 접착력의 감소가 나타났다. 이러한 문제점을 해결하고, 최적화된 박막을 얻기 위해 박막의 깊이 방향으로 Al의 농도가 점진적으로 변화하는 농도경사 TiAlN박막을 제조하였다. Ti과 Al은 각각 전자빔과 저항가열장치를 사용하여 독립적으로 증발시켰으며, 증착과정 중 Al의 증발속도를 증가시킴으로써 박막 내의 Al농도를 점진적으로 증가시켰다. XRD분석과 AES분석으로부터 농도경사박막의 제조를 확인할 수 있었으며, 단면조직을 SEM 및 TEM으로 관찰한 결과 Al의 함량이 증가됨에 따라 결정립이 미세화됨을 관찰하였다. 제조된 농도경사 TiAlN 박막의 미소경도값은 2700 kg/mm2을 나타내었으며 동일한 경도값을 가지는 TiAlN 박막에 비해 월등히 우수한 접착력을 나타내었다. 한편 내마모성 및 내산화성도 TiN에 비해 우수하였는데, 이것은 표면 부분의 Al 함량이 많은 TiAlN 층에 의한 것으로 생각된다. 따라서 이온플레이팅으로 제조된 농도경사 TiAlN박막은 높은 경도값과 내마모성, 내산화성 및 접착력을 갖춘 최적의 성질을 나타내었다.
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재료 > 기타 세라믹재료
무가압충진성형을 하면 일반적으로 세라믹 성형시 생기는 밀도구배를 없앨 수 있어서 균일한 SiC 발열체를 제조할 수 있게되며 이렇게 함으로서 발열체 전체에 균일한 저항을 갖게 되어서 수명을 연장시킬 수 있고 또 기계적 강도도 보다 좋은 제품을 얻을 수 있게 된다. 장점 1. 무가압 조밀충진으로 고른 밀도와 미세구조를 가짐으로서 SiC 발열체 전체의 저항도가 균일하게 되어 수명이 긴 발열체를 생산할 수 있음. 2. 국내에서의 SiC 발열체의 수요양이 매우 크나 국내생산 기술이 매우 낙후되어 있어 전량 외국에서 수입이 되므로 국산화에 따른 외화절약이 됨.
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재료 > 기타 세라믹재료
2410℃의 매우 높은 용융온도를 갖고 있을 뿐만 아니라 고온에서의 우수한 화학적 안정성 그리고 가시광선 또는 적외선을 투과하는 특성을 갖고 있는 이트리아 세라믹스는 고온용 광학재료로 각광을 받고 있으며, 아울러 부식성이 매우 큰 용융금속을 위한 도가니 또는 jet-casting용 노즐등으로 널리 사용되고 있다. 그러나 이 재료가 광학적으로 투명하고 기계적인 강도를 갖도록 하기 위해서는 완전치밀화를 달성하여야 하나 이같은 완전치밀화는 1800℃이상의 매우 높은 고온에서의 소결을 필요로 하고 있다. 이같은 고온소결은 제품의 생산단가를 증가시킬뿐더러 고온소결에 기인하는 입자의 성장으로 인해 그 기계적 강도가 저하되는 단점이 있어 본 연구에서는 저온, 약 1200∼1400℃에서 완전치밀화가 가능한 이트리아 세라믹스 분말의 제조기술을 개발하였다. 기존의 방법과 달리 이들 homogeneous precipitation과 heterogeneous precipitation을 결합하여 homo-heteogeneous 침전법을 개발하였다. homogeneous 침전법의 경우 균일한 크기의 입자를 얻을 수 있는 반면 그들의 입자크기가 비교적 커서 소결특성이 좋지 않다는 것이 단점이다. heterogeneous 침전법의 경우 침전구동력은 매우 커서 생성된 입자의 크기가 매우 미세하고 따라서 그들의 소결특성은 양호한 반면 침전이 용액내에서 고르게 일어나지 않음에 기인하여 입자들의 크기가 일정하지 않고 넓은 입도분포를 보여 소결 후 미세조직의 균일성이 떨어진다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 이들 각각의 단점들은 제거되고 각각의 장점만을 결합시킨 homo+heterogeneous precipitation법을 개발할 수 있었다.
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재료 > 기타 금속재료
- 대형 구상흑연주철(두께 300mm 이상) 주물 용해·주조 기술 - DCI의 표면처리기술(질화, 붕소화처리)기술의 장점 - 회전시 소음감소(SDC값 단조품에 비해 10% 향상) - 제조원가의 절감(단조품에 비해 15%이상) - 기계 가공성 향상(20%)주요 용도 : 산업용 대형 감속기 제작
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재료 > 기타 금속재료
* 용도 : -수평연속 주조공정은 대단면적의 주철이나 상용 Al합금 및 일부 Cu계 합금의 제조에 제한적으로 적용되고 있슴. -특히 소단면적 선재나 판재를 연속주조함으로써 높은 냉각속도에 의해 미세조직의 제어가 용이한 것으로 알려진 Al-Si합금의 주조법은 수평연속주조공정을 개발한 Shotic사에서 관련기술의 판매나 공개를 제한하는 기술이기 때문에 Al-Si합금 수평연속주조기술은 전혀 파급되지 않고 있슴.특징 : 공정조성이 12.5% Si인 Al-Si합금은 과공정조성의 경우 조직내에 분포하는 경질의 초정Si 입자로 인해 우수한 내마멸성과 높은 비강도를 나타낼 뿐 아니라 Si함량의 증가에 따라 열팽창계수가 감소하는 주철의 열팽창계수에 접근하기 때문에 철계재료를 대체하여 자동차를 경량화시킬 수 있는 가장 유망한 재료임.
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 세라믹재료
-최근의 고분자재료의 발달은 실리콘을 함유한 많은 고분자재료들을 생산하기에 이르렀고 이를 세라믹 제조에 응용하려는 시도가 활발하게 진행되고 있다. Si-C-H-O로 이루어진 이들 고분자재료는 1200℃의 비교적 낮은 온도의 열분해과정에서 쉽게 세라믹으로의 변환이 가능하며 polysilanes, -carbosilanes, -silanzanes, -siloxanes 등의 고분자 화합물은 열분해과정에서 세라믹으로의 변환율이 75% 이상으로 높아서 이들 재료를 이용한 세라믹 제조 개발이 기대되고 있다. 고분자재료의 좋은 성형성과 가공성을 이용하면 복잡한 형상의 제품제조가 가능하며, 낮은 온도에서의 세라믹으로의 변환, 또한 분자구조의 제어나 화합물의 조성 조절로 복합체나 nano구조의 세라믹 복합체 제조가능성 등은 이분야에 깊은 관심을 갖기에 충분하다. 그럼에도 지금까지의 연구는 주로 세라믹 코팅이나, fiber 제조, ceramic joining 정도에만 응용될뿐 ceramic bulk로의 응용은 많이 이루어 지지않고 있다. 이는 비중 1 g/cm3 정도의 유기물이 3 g/cm3 이상의 세라믹으로 변환하는 과정에서 50%정도의 큰 부피수축이 필수적이며 이과정에서 균열이나 기공의 형성으로 세라믹의 물성을 제한하기 때문이다.최근 active metal을 첨가하여 고분자 열분해과정과 동시에 금속의 세라믹으로의 변화반응을 시도하여 고분자의 수축과 금속의 팽창효과를 서로 상쇄시키려는 연구가 진행되고 있으며, 이경우 적당한 첨가원소나 함량 조절로 제조과정에서 수축율을 감소시킬 수 있어 near net shape의 세라믹 복합체 제조가 가능하다. 지금까지의 연구결과에 의하면 Mo, Ti, Cr, Si 등의 첨가에 의해 고분자를 열분해하여 제조한 세라믹 복합체의 경우 5 - 10%의 낮은 수축율과 이론 밀도의 95%에 육박하는 세라믹 복합체 제조가 가능하며, 파괴강도도 200 - 400MPa에 다다르고 있어 내마모 용도 등의 다양한 응용범위가 기대되고 있다. 특히 고분자재료의 좋은 성형성을 이용한 사출성형이나 압출성형이 용이하고, 기계가공이 가능하여 복잡한 형태의 제품제조와, 낮은 수축율을 이용한 정밀 칫수 조정의 가능성은 세라믹 제조의 새로운 전기를 마련할 것으로 보인다.
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재료 > 기타 금속재료
각 세부과제에서는 자동차용인 고성형성 판재, 철도차량용인 용접합금 소재, 항공기용 소재인 Al-Li계 합금소재, 초소성 알루미늄 합금소재를 연구하였다. 1. 고성형성 고강도 알루미늄 합금소재 연구에서는 재질특성을 35-35까지 개선하였음. - 양산화 공정 연구와 차제 적용시험으로 실용화 가능성이 확인됨. 2. 용접용 고강도 알루미늄 합금개발연구에서는 특허합금의 강화기구 규명과 압연재의 가공열처리법을 연구하였다. - GTAW, GMAW등의 용접법으로 우수한 용접성을 확인함. - 현재 개발소재를 생산하기 위한 압출공장을 건설중 임. 3. 저비중 고강도 알루미늄 - 리튬 합금에서는 연구합금의 재질개선과 제조법을 연구함. - 중강도의 항복강도 437MPa, 신율 8.7 %, 비중 2.54인 Al-Li계 합금을 개발함 - 러시아의 Al-Li계 합금 제조기술을 도입하여 준생산 규모 연구를 준비함. 4. 초소성 알루미늄 합금 및 성형성 개발에서는 초소성 신율이 500%이상인 초소성 신합금과 이의 제조공정조건에 대한 특허를 출원하였다. - 제조공정 단순화로 생산단가를 크게 낮출 수 있었음. 5. 압분체 압출에 의한 고강도 소재개발에 관한 연구에서는 저열팽창, 고강도 내마모성 알루미늄 합금을 연구하였다. - 회전 disk atomizing법으로 7000계 분말 압출재를 제조함. - 상용 Scroll의 중심부에 해당하는 원통형상의 건전한 압출품을 성형하는데 성공함
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 금속재료
Al-Fe계 고온용 Al 자체 개발합금인 Al-Fe-V-Si-Ti, Al-Fe-V-Si-Ti-W, Al-Fe- V-Si-W 세 합금 모두 기존 고온 Al 합금중 가장 물성이 우수한 Al8009 합금보다 상온 및 고온 기계적 성질이 우수하다. 특히 세 합금중 Al-Fe-V-Si-Ti-W 합금이 가장 우수한 상온 및 고온 기계적 성질을 보였으며, Al8009 합금보다는 약 100MPa 정도가 향상된 상온 인장강도를 나타내었다. 개발 합금의 미세조직을 관찰한 결과 미세한 Al12(Fe,V)3Si 분상상이 조직내에 균일하게 분포하여 강화상으로 작용하였으며, Al-Fe-V-Si-Ti-W 합금의 경우 분산상의 크기가 세 합금 중 가장 미세하여 우수한 기계적 성질을 보였다. 또한 고온 노출후 Al-Fe-V-Si-Ti-W 합금의 분산상의 조대화 정도가 가장 낮아 이 합금의 고온 물성이 가장 뛰어났다. 따라서 합금원소 Ti 첨가로 인한 분산상의 미세화와 W에 의한 분산상의 열적 안정성의 향상으로 인하여 Al-Fe-V-Si-Ti-W 합금의 상온 및 고온 물성이 뛰어난 것으로 분석되었다. 아울러 기존의 고온용 알루미늄 합금의 제조시 급냉응고를 이용한 경우 as-cast 미세조직 중에서 미세한 Zone A의 미세조직을 갖는 재료를 압출 등의 2차 성형공정을 거치는 것이 우수한 물성을 얻기 위한 방법으로 제시되었으나, 본 연구결과 오히려 zone A 미세조직의 재료보다는 zone A + zone B 미세조직을 갖는 재료를 이용하여 2차 성형하였을 경우 보다 우수한 물성을 보이고 있어, 고온용 알루미늄 합금계에서는 가장 우수한 물성을 보이는 특정한 분말 크기 혹은 리본의 두께가 있음을 알 수 있었다. 또한, 본연구에서 개발된 Al-Si계 합금인 Al-Si-Fe-Ti와 Al-Si-Fe-V 합금은 미세한 Si입자와 δ상(AlFeSi 화합물)이 미세조직내에 균일하게 분포하여 내마모성을 향상시켰으며 Ti이 첨가된 합금의 경우는 ceramic이 첨가된 Showa 제품과 같은 정도의 우수한 내마모성을 보였다.
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 세라믹재료
1. 박막제조 분야 ·YBCO/BSTO/YBCO/LAO 구조의 고온초전도 다층 막을 제작함 ·산소분압에 따른 박막의 특성 변화 연구하여 적정 조건을 찾음 ·레이저 증착법을 사용하여 우수한 특성의 박막 제조 조건을 확립함 2. 조셉슨 접합 제작 및 미세선 가공 ·ECR ion beam etching 방법으로 선폭 1㎛의 미세선폭 제조기술 확립 ·ECR 방법으로 step을 제작하고 step edge junction 제작 ·Bicrystal 기판을 사용하여 Josephson junction 제작 3. IR 광센서 제작 ·Grain Boundary에서의 광반응 특성 조사 및 기구 규명 (비열적 광반응 관찰) ·Kinetic inductance를 이용하여 bolometer를 제작함 (감도 10,000Hz/K) 4. 고온초전도 마이크로파 소자 제작 ·고온초전도 박막을 이용한 공진기 제작- Q-factor, 공진주파수 특성, 표면저항 측정 ·고온초전도 필터 제작- Bandpass region,삽입손실 등을 측정함 5. 박막 측정용 ac susceptometer 제작 ·비법촉식으로 박막의 Tc, Jc, M, λ(T) 등을 측정할 수 있는 susceptometer를 제작함 6. 물성연구 ·박막의 1/f 잡음 특성을 연구하고 잡음의 거동을 조사함 ·단결정에 이온을 투과시켜 flux flow의 거동을 규명함
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 세라믹재료
고주파 저손실 Mn-Zn Ferrites 의 공정연구와 첨가제 제어를 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 승온시 환원성 분위기 (0.2%)를 유지시킬 경우 oxygen mobility 를 증가시켜 밀도의 증가를 얻을 수 있었으며, 100 kHz 에서 hysteresis loss 감소에 의한 전체 손실감소 효과를 얻을 수 있었다. 2) 저온소결공정을 통하여 미세한 grain size 를 가진 시편의 경우 eddy current loss 가 주도적인 500 kHz 영역에서 낮은 손실값을 나타내었다. 이는 미세구조상에서 grain boundary 숫자의 증가로 비저항값이 증가하여 eddy current에 의한 손실을 감소시켰기 때문이다. 3) 기존의 SiO2-CaO 첨가제 system 에 비하여 Ta2O5 가 첨가되었을 경우 입자가 보다 균일하게 분포하는 현상을 관찰할 수 있었다. 또한 이 경우 A 값을 낮추어 소결하였을 때 낮은 손실특성을 얻을 수 있었다. Ta2O5를 이용한 3 additive system에 제 4 의 첨가제를 통하 여 손실을 20% 이상 감소시켰다. 이는 주로 hysteresis loss 감소에 기인한 것으로 판단된다. 4) Milling 시간이 증가함에 따라 과대입성장을 이룬 grain의 수가 증가하였으며 소결밀도가 증가하였다. 전자기적 물성은 5 시간동안 milling을 수행한 시편이 가장 우수하였다. 하지만 이러한 경향은 첨가제와 소결온도에 따라 민감하게 변하였다. 이상의 연구를 통하여 100℃ 500kHz 500Gauss 에서 200mW/cc 이하의 손실특성을 갖는 시편을 제작하였다.
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재료 > 기타 금속재료
고온 합금 재료중에서 MoSi2는 융점이 높고 밀도가 낮으며 특히 고온 산화 분위기에서 우수한 내산화성을 가지고 있다. MoSi2의 제품화에 필요한 소결성향상을 위해 볼 밀링 을 실시하여 입도의 미세화와 Fe,Ni의 혼입으로 인해 이론밀도의 90%이상되는 소결 밀도를 얻었으며 고압사출기를 이용한 분말사출성형법으로 U자 모양의 밀도가 균일한 성형체를 제조하였고 수소분위기가 질소분위기에서의 결합제제거에 유리하다는것을 알았다. 업셋 압력9.8MPa, 업셋 전류 21.2A/mm2 , 접합 시간 2.2∼4.4초에서 모재와 유사한 미세구조를 얻을 수 있었으며 업셋 전류를 낮출 경우 접합 시간을 3분 이상으로 증가 시켜야 한다. Hot Press를 이용한 균일반응모드 합성을 하여 70MPa 의 가압력하에서 Al 또는 Ti을 첨가하여 99%이상의 치밀화를 이루었으며 합금원소가 내산화성에는 영향을 미치지않았으나 전기비저항은 20∼50%증가를 나타내었다. 무가압균일반응 모드에서는 반응 전 성형체의 밀도는 생성물의 밀도에 영향을 미치지 않으며 승온 속도와 희석제의 양을 조절하여 93%까지의 생성물의 밀도를 얻을 수 있었다.
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 세라믹재료
▷제 1 세부과제 : 고주파 SMPS용 페라이트 소재 및 코아개발 소결공정을 통한 미세구조 제어및 단위공정 연구를 통하여 각각의 공정변수에 따른 손실변화를 연구하였으며, 3성분계 이상의 첨가제가 Power Loss 감소에 미치는 영향을 관찰하여 100℃ 500kHz 500Gauss 하에서 200mW/cc 이하의 손실특성을 갖는 코아를 개발하였다. 또한 페라이트 소결시 소성공정 변화에 따른 전자기적 특성의 변화를 고찰하였다. ▷제 2 세부과제 : EMI, EMC 페라이트 소재 및 코아개발 Chip형 EMI filter용 저온 소결 페라이트 소재 개발에 관한 연구 결과 EMI 주파수 대역인 1∼1000MHz 범위에서 사용가능한 chip bead ferrite 소재를 개발하여 체계화하고, chip bead의 ferrite/electrode 계면현상을 검토하였다. 또한 tape casting 양산공정에 미치는 인자효과들을 살펴보았으며, 임피던스, 직류저항, 납땜성이 우수한 칩 비드 시작품을 제작하였다. ▷제 3 세부과제 : Co-roasting 에 의한 Mn-Ferrite 제조 다양한 종류의 원료를 이용하여 복합폐산수용액을 제조하였으며, 각각의 원가와 제조공정등을 고려해 볼때 Ferro Mn 이 가장 경제성이 있는 원료로 판명되었다. 또한 pH 조절법과 응집제등 다양한 방법을 통하여 불순물을 제거하였으며 이로부터 소프트 페라이트의 요구조건을 만족시키는 복합수용액을 제조하였다
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 세라믹재료
고체레이저용 산화물 단결정 성장 연구에서는 대량 정보를 처리하기 위한 녹색 레 이저 발진용 NYAB 단결정과 Nd : YAG 단결정의 성장 및 소자 가공 기술 개발을 수행하였다. LN 단결정 육성, 가공 및 소자화 기술 개발 연구에서는 광신호처리소자 의 재료인 LiNbO3 단결정의 육성 조건을 확립하고 성장된 ingot 형태의 결정을 SAW 제조공정에 적합한 wafer 형태로 가공하는 기술을 개발하였다. 광통신용 비선형 광학 재료 및 단결정 개발 연구에서는 KNbO3, KTiOAsO4, LiB3O5 비선형 광학결 정을 육성하고, 특성을 측정하였다. 성장된 결정을 소자화 하는 기술을 개발하였으며, SHG 실험으로 성능을 평가하였다.
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- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
본 개발은 기계가공성이 우스한 오스템퍼드 구상흑연주철(Austempered Ductile Cat Iron:ADCI) 로써 종전의 오스템퍼드 구상흑연주철은 탄소강이나 단조강에 비하여 우수한 강인성을 갖고 있지만, 기계가공성이 좋지않아 여러 가지 제품 가공에 문제점이 발생하여 자동차산업 및 다른 산엽에 사용하는데 많은 제약을 받아왔다. 그러나, 이런 가공성이 좋지 않은 재료를 오스템퍼링하기 전에 특수한 열처리로 전 조직(Prior-structure)을 부여하여주는 특수 열처리(special heat-treatment)를 실시하여 준 후 종전과 같은 일반적인 오스템퍼링을 실시하면 가공성이 상기에서 서술한 어떤 합금성분의 구상흑연주철에서도 종래보다 우수한 오스템퍼드 구상흑연주철을 얻을 수 있다. 현재의 자동차 Camshaft, Crankshaft,Pitman, Timming Gear 및 Connecting Rod 등에 현재 사용되고 있는 재료는 탄소강을 단조한 단조강으로 이들을 기계적 성질이 우수한 구상흑연주철로 대체함으로써 경량화는 물론 생산성이 증가되므로 전체적인 제조 원가가 저하될 수 있우나 가공성이 단조강에 못미치므로 단조강으 대체소지로써 그 사용이 이루어지지 않았으며 더욱이 산업화가 되지 못하였다. 그러나 본 개발된 재질은 탄소강보다 기계적인 성질이 우수할 뿐아니라, 특히 지금까지 문제되어 왔던 기계가공성이 단조강보다 우수하여 경쟁력이 있는 자동戶兌曠걀대체소재로 가능하다. 또한 강도 및 경도를 유지하면서 내마모성이 우수하므로 중장비 부품소재 및 방위산업용 소재로 사용이 가능하다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
자연상태로 존재하는 물질 중 가장 경도가 높고 희소가치가 큰 보석으로 잘 알려진 다이아몬드는 뛰어난 내마모성과 화학적 안정성, 구리나 은을 능가하는 열전도도, X-ray에서 적외선에 이르는 광투과성 등 다른 재료로서는 모방이 불가능한 여러 가지 극한의 물성을 지닌 재료로서, 많은 산업계 종사자와 연구자들에게 주목을 받고 있다. 최근에는 기체로부터 비교적 저온저압에서 화학적 증착법을 이용해 다이아몬드 코팅을 하는 기술이 개발되어 많은 관심을 끌고 있다.비결정질 다이아몬드로 알려져 있는 유사다이아몬드카본은, 물리적·화학적 특성에 있어 결정질 다이아몬드에 버금가는 재료로서 다이아몬드보다 넓은 면적에 코팅이 가능하고, 코팅면의 기하학적 형상에 의한 제한이 적으며, 코팅면이 매우 평탄하고 균일해서 내마모성이 요구되는 전자제품이나 정밀부품에 대한 적용이 늘어나고 있다. 본 연구실에서는 플라즈마에 의한 화학적 기상 증착장치 등을 이용하여 유사다이아몬드카본과 다이아몬드를 여러 재료에 코팅하고 이들 재료의 마모·마찰 실험과 침식 실험들을 통해 최적조건에서 내마모 코팅을 하는 기술을 확보하고 있으며 이에 관련된 연구를 수행하고 있다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
최근들어 환경문제에 대한 인식이 증대하고, 1992년 CAFE 법안, 1994년 기후변화협약 등의 법적인 제제조치 등에 따라 화석연료 사용 저감이 수송기기 산업의 주요 당면과제로 대두되고 있으며, 이에 따라 자동차 업계에서는 현재 사용되고 있는 화석연료의 연비향상 혹은 대체 에너지 개발에 박차를 가하고 있다. 연비향상을 위해서는 경량화가 가장 중요한 잇슈로 인식되고 있으며, 차세대 대체에너지로 인식되고 있는 전기에너지를 사용할 경우 자체의 경량화가 필수적인 것으로 인식되고 있다. 또한 사용자는 고효율 (높은 연비)와 안정성을 요구하고 있다. 현재 각 자동차업체에서는 안정성의 향상을 위해 더 많은 부품을 요구하고 있어 오히려 연비를 저하시키고 있으나, 경량소재를 사용할 경우 안정성과 동시에 고효율이라는 요구조건을 만족시킬 수 있어, 경량 신소재 개발은 필수적이라 할 수 있다. 현재까지 개발된 경량소재의 경우, 알루미늄 합금의 경우 사용온도가 150℃ 이하로 제한되어 있으며, Ti 합금의 경우 높은 가격과 높은 비중으로 인해 그 사용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 급냉응고/분말야금법을 이용하고, 합금설계를 통하여, 최고 사용온도 400℃의 고온용 알루미늄 합금 개발을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 현재까지 각국의 고온용 알루미늄 합금 개발 결과를 토대로 가장 우수한 성질의 Al8009 (FVS0812; Al-Fe-V-Si 계 합금)을 토대로 Ti, W 등의 합금원소를 첨가하여 분산상의 고온 안정성을 꾀하고, 제조공정을 개발함으로써 결정립 미세화를 통하여, Ti 합금에 비해 비강도 (강도/밀도), 비강성 (강성/밀도)이 높은 합금을 개발하였다.개발된 합금으로 자동차 엔진 경량화를 위해 흡기밸브 (intake valve), spring retainer 등에 적용하여 실차시험을 수행하였으며, 기존 steel 소재 대비 24.8%의 경량화화 함께 jump bounce 발생 RPM이 향상된 결과를 얻을 수 있었다. 아울러, 경량소재를 채택함으로써 구동 torque의 감소에 따라 연비의 향상이 기대되고 있어, 향후 더 많은 부품에의 적용이 가능할 것으로 기대된다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
* 용도 : -절삭공구 및 내마모공구용 다이아몬드 후막재료. -열방산기판용 다이아몬드 기판재료. -적외선 투과창 및 내화학창재 등 다이아몬드 광학 창재료.o 4"직경이상의 다이아몬드 후막 합성방법 ; 경제적인 합성방법 -DC arc-jet CVD. -modified DC PACVD. -다이아몬드 후막을 이용한 공구의 제작기술 -기존 소결 다이아몬드 공구의 대체가능. -저렴한 공구의 생산 가능.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-29
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