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화학공정 > 기타 정밀화학물질 기술
세라믹섬유는 전통적인 내화물과 달리 낮은 열전도도, 축열량 및 탄성이 좋고 열충격성이 큰 이점을 갖고 있다. 이러한 세라믹섬유를 이용하여 보드 및 구조체 등을 제조할 경우 높은 부가가치를 이룰 수 있다. 특히 요로의 내외벽에 손쉽게 설치할 수 있으며 기존에 사용되던 내화물보다 1/3정도의 부피만을 사용하므로서 요로의 내부 체적을 증진시킬 수 있어서 막대한 에너지 절약을 가져올 수 있는 기술이다. 따라서 본 연구는 아래와 같은 특성을 갖는 제품을 제조하는데 연구목적이 있다. ㅇ밀 도 : 0.15∼0.6g/cm3 ㅇ사용온도 : 1300℃이상 ㅇ두께 : 5∼30 ㎜ 장점 ㅇ열적성질이 우수하며 경량임 ㅇ고온에서 사용 가능 ㅇ열충격성, 내화학성 및 내침식성이 우수함 ㅇ가공이 용이함-특수형태의 단열용 기술이전(개발) 소요기간 및 비용 : 12개월(1억원) 기타사항 (기대효과 등) ㅇ세라믹 집진휠터 제조가능 ㅇ우수한 단열성능에 의한 에너지 절약효과 기대
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- 2000-08-29
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화학 > 기타 무기화학
신발용 Sole 재료에 적용시키기 위하여 폴리머에 개질제를 Blending 또는 Grafting하는 기법을 통하여 개질하고, 기타 각종 첨가제의 Compounding 기술과 가공기술을 확립함으로서 탄성, 경량성, 가소제의 표면이행성, 내한성, 내slip성, 접착특성 등이 우수한 기능성 폴리머 발포체의 제조기술 개발- 가격, 내변색, 내가수분해, 비중, 압축줄음율 등이 우수- 대체소재 개발에 의한 수출경쟁력 강화- 품질향상으로 인한 제품의 고급화
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-29
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화학공정 > 기타 정밀화학물질 기술
-전자회로 구성의 3요소인 L, C 및 R을 한 부품 내에서 일체화시킨 고기능 복합소자를 개발하기 위한 연구로소 L, C 및 R 각각의 조성개발에 대한 기초적 연구로 부터 LC, LR 및 RC 등의 복합소자를 제조하고 이에 대한 기계적 및 전기적인 물성을 평가하는 것을 목표로 하였다. -900℃ 부근에서의 저온소성이 가능하고 전기적 특성이 우수한 L, C 및 R의 각 조성을 개발하였고 복합적층 성형체의 동시소성시 계면반응을 제어하고 waropage를 최소화할 수 있는 재료설계 기술을 확보하였다. -LC복합조성을 중심으로 sheet 성형기술 개발 및 복합소자의 동시소성에 대한 공정조건을 확립하였으며 기본적으로 warpage 방지를 위한 material design이 이루어졌다. -복합소자의 계면현상과 기계적 물성에 대한 기본적인 분석이 이루어졌으며 RC 및 C network을 중심으로 복합소자의 회로를 구현하였다. -LC filter prototype 복합소자를 제조하고 특성을 평가한 결과 기존 외국제품보다 우수한 특성을 나타내었다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 세라믹재료
ㅇ 상압에서 nanosize, microsize 산화물단분산 직접합성 ㅇ Rod, plate 혹은 Spherical 입자모양 ㅇ 고수율 합성: 0.1mole 이상의 반응용액 사용 장점 ㅇ 합성된 단분산분체는 고부가가치 제품생산에 적용 ㅇ 상압에서 분체를 직접제조하므로서 에너지절감 ㅇ 고수율의 분체합성신속침전기술은 다양한분야의 nanosize 혹은 microsize의 균일한 산화물미분체합성에 적용할 수 있는 기술로서, 고순도 고기능성분체의 수입대체효과 및 안정적 원료확보에 기여.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 금속재료
-Al 합금 재료는 일반적으로 가볍고, 연질이며, 우수한 가공성 등의 특징이 있어서 넓은 영역에 걸쳐 광범위하게 이용되고 있으며 향후 고도화 시회로의 이행에 의해 각종 민생용 기기나 산업용 기기에 대해 경량재료의 요구가 더욱 높아질 것으로 예상됨에 따라 그 이용의 다변화가 기대된다. 그러나 Al 합금재료는 부품으로 사용되는 경우 강도 및 내마모성이 나빠서 표면이 손상되기 쉬운 단점이 있다. 그래서 이를 보완하기 위해 종래에는 각종 도금법, 경질 Alumite처리, 이온 주입법, 확산침투법 등의 방법을 이용한 표면경화기술이 이용되어 왔다. 그러나 이러한 방법에 의해 형성된 경화층의 경우 두께가 수십㎛ - 수백㎛ 정도의 박막 경화층밖에 형성할 수 없었다. 따라서 고온, 대하중 및 면압하중을 받는 상태에서는 이러한 박막경하층의 경우 강도 및 내마모성이 충분하지 못하므로 경화층이 변형되거나 박리 및 파괴가 일어나는 등의 문제점이 발생한다. 따라서 변형 및 박리 되지 않는 수 mm 두께의 후막경화층의 형성이 요구되고 있으며, 이와 같은 후막 표면경화층을 형성시키기 위한 기술로서 Electron Beam, Laser Beam, Plasma Arc 등의 열원을 이용한 표면용융 복합합금화법의 개발이 절실히 요구되고 있다. 만약 이러한 후막 경화층 형성기술을 이용하여 Al 합금 표면에 강도 및 내마모성, 내열성 등이 우수한 후막 표면경화층을 형성할 수 있다면 Al 합금의 활용 범위는 크게 넓어질 것이다. 따라서 본 연구에서는 plasma transferred arc(PTA) 분체 육성법을 이용하여 Al 합금 재료에 금속 분말 또는 세라믹스 분말을 첨가하여 강도 및 내마모성이 우수한 후막 표면경화층을 형성하였으며, 이러한 후막경화층의 공업적 적용 가능성을 알아보고자 현재 실제 상용 자동차에 쓰이고 있는 자동차 piston top ring groove에 응용하였다. 이러한 후막 표면 경화기술의 개발은 앞으로 신제품의 수명연장, 강도 및 내마모성 향상, 가격절감, 수입대체효과 및 수출향상 등의 측면에서 향후 그 전망이 기대된다.
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 금속재료
허니콤 판재(honeycomb panel)는 벌집 모양의 코어(core) 양쪽면에 표면판재를 부착시켜 만든 판재이다. 허니콤 판재는 비강도가 뛰어나며, 재료에 압축하중이 가해졌을 때 재료가 수차례의 좌굴을 반복하기 때문에 에너지 흡수성이 우수하여 내충격성이 요구되는 부위에 사용하기에 적합하다. 이 밖에도 허니콤 판재는 흡음성과 평활성이 우수하며, 단열성과 내피로성도 우수하다. 허니콤 판재는 위에서 언급한 바와 같이 우수한 기계적 특성으로 인하여 우주항공 분야에서 항공기 날개, 동체, 헬리콥터의 로터 블레이드, 인공위성 몸체 등에 사용되어 왔다. 최근에 이르러 허니콤 판재의 응용 분야는 더욱 확대되어 자동차용 내ㅑ외판, 스포츠카, 전기자동차, 철도 차량의 출입문, 선박의 격막 등과 같은 수송기기 분야 뿐 아니라, 건축용 내ㅑ외장재, 전자통신기기, 스포츠 용품 등에 다양하게 확대되고 있다. 특히 최근에는 수송기기의 경량화에 대한 요구가 증가함에 따라 알루미늄 허니콤 판재를 자동차 및 고속전철 등의 차체 재료로 이용하려는 연구가 진행되고 있다. 본 연구진에서는 허니콤 판재의 설계기술, 알루미늄 허니콤 코어 및 허니콤 판재 제조 기술에 대한 연구를 수행하고 있으며, 또한 제조된 허니콤 판재의 각종 기계적 특성평가를 행하여 그 결과를 바탕으로 알루미늄 허니콤 판재의 제조 공정 설계, 판재 제작 및 특성 평가방안을 개선하고자 연구하고 있다.
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 금속재료
에너지 절약을 위한 운송수단의 경량화가 절실히 요구되는 가운데 (S가 39-1 참조) 고강도/고연성을 갖는 경량합금이 필요하게 되었다. 이에 가장 가벼운 구조용 상용합금인 마그네슘 합금이 주목을 받아왔으며, 특히 AZ91은 적절한 강도를 갖고 있고 마그네슘 합금의 문제점인 내식성의 보완으로 많은 주목을 받아왔다. 그러나, 연성의 부족에 따른 가공성 저하와 낮은 내열성과 낮은 내마모성이 그 사용을 제한하여 왔다. 이는 이 합금의 주 강화상인 Mg17Al12가 매우 취약할 뿐 만 아니라 저융점이라는 특징을 갖고 있기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 AZ91 마그네슘 합금의 취약점을 개선을 목적으로 하였으며, 다음과 같은 합금설계 및 제조공정을 개발하였다. 공정변수가 비교적 간단하고 제조원가를 절감할 수 있는 용탕단조법을 사용하여 합금의 주조결함을 제거하고 조직의 미세화를 얻고자 하였으며, 합금설계는 취약한 Mg17Al12상을 줄이고 강하고 열적으로 안정한 Mg2Si상을 첨가하여 강도 및 내열성을 증가시키고자 하였다. 또한 미세원소 첨가에 의해서 Mg2Si상의 형태를 제어하여 강도 및 연성을 증가시키고자 하였다. 본 연구에서는 AZ91합금에 Si를 소량 첨가하고, Al을 줄이면서 여러 합금을 제조하였다. 이 합금들을 용탕단조한 후 인장성질을 평가한 결과, 강도와 연성이 가장 적절한 값을 갖는 합금은 AZ51-Si합금 이었다. 그러나 이 합금에서 Mg2Si상은 chinese script 형태로서 기지와의 계면에서 균열이 쉽게 발생하며 균열성장에 대한 저항성이 적었다. 이러한 형태를 제어하고자 AZ51-Si합금에 Ca, P를 첨가하여 용탕단조한 결과, chinese script 형태를 분산상의 형태로 제어하여, 보다 높은 강도 및 연성을 얻었으며, 이러한 기계적 성질을 AZ91에 비해 우세하였다. 본 연구에서 개발된 합금과 제조방법을 통해 현재 자동차 부품, 항공기 부품, 기타 경량화를 요구하는 제품 등에 사용되고 있는 AZ91합금을 대체하며, 아울러 보다 높은 강도를 요구하여 현재 알루미늄 합금을 사용하고 있는 여러 부품들에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 금속재료
안전화에 사용되고 있는 Steel toe-cap을 대체할 수 있는 내충격성 플라스틱 복합소재의 개발로 안전화의 경량화와 전기절연성을 높여주고, 착용자의 착화감 증대 및 신발 내부의 통기성 향상에 따른 위생성, 다기능화 및 Fashion화를 추구할 수 있는 기술개발- 기존 Toe-cap에 비하여 가볍다 (130g→30g)- 전기절연성이 높은 소재로 대체함으로서 안전성이 높다- 안전화의 Fashion화와 다기능성을 부여할 수 있다
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
열기관용 부품으로 세라믹/금속 접합체의 응용을 위해서는 높은 접합강도와 신뢰도를 갖는 접합체의 개발이 요구되고 있으며, 본 연구에서는 활성금속 브레이징 방법에 의한 질화규소와 스테인레스 스틸 축간의 고강도, 고신뢰성 접합체를 최적 buffer layer의 개발 및 접합체 설계 기술의 개발을 수행하였다. 연성금속 Cu와 열팽창계수가 작고 소성강도가 큰 Mo를 적층한 Cu/Mo... 다층중간재를 buffer layer로 사용한 질화규소/stainless steel 접합체의 최대 4-점 굽힘강도는 475 MPa이었으며, Cu(0.1mm)/Mo(0.7mm) 다층중간재를 buffer layer로 사용한 접합체의 상온 접합강도는 460 MPa, 400oC에서 접합강도는 400 MPa, torsional strength는 86 Nm 이었으며, Weibull 계수는 15 정도이었다. 질화규소/stainless steel 접합체에서 buffer layer로 사용된 중간재의 열적, 기계적 특성, 중간재의 두께, 중간재의 적층순서가 접합체의 굽힘강도에 결정적 요인으로 작용하였다. 중간재의 적층에 있어서 Cu/Mo... 적층구조를 갖는 buffer layer와 같은 중간재의 열적, 기계적 특성의 배열이 접합체에 발생되는 잔류응력의 완화 및 접합체의 기계적 특성향상에 효과적이었다. Cu/Mo. 다층중간재를 buffer layer로 사용한 질화규소/ stainless steel 접합체의 굽힘강도는 buffer layer 각 중간재의 두께에 따라 크게 다르게 나타나지만, Cu/Mo 구조의 적층수에는 큰 영향을 받지 않았다. Buffer layer를 사용한 질화규소/stainless steel 접합체에서 접합체의 굽힘강도를 향상시켜기 위해서는 접합체내 질화규소에 발생되는 잔류응력의 크기 및 응력집중의 완화가 이루어져야 하며, 접합체에 최대 잔류응력이 buffer layer에 발생되어 접합체의 파괴시 buffer layer내 소성강도가 높은 중간재가 우선적으로 파괴될수 있도록 잔류응력 분포의 재배열이 이루어져야 한다.
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 세라믹재료
연구개발목표: Bi-, YBCO계에서 단속식, 단결정급 고온 초전도체제조 (Jc ≥ 104 A/㎠, 77K, 0 tesla) 1. 에멀죤 증발법에 의하여 고순도와 밀도의 Bi-계 고온상과 저온상 분말의 제조. 2. 업촐기에 의한 압출과 고무몰드에 의한 CIP에 의해 좋은 밀도와 미세구조의 일방향 성장용 선재 제조 3. 일방향성장시 온도구배(G)와 성장속도(R) 비율에 따른 미세구조 분석과 초전도 선재 특성 연구: G/R를 증가(100℃h/cm)로 인한 일방향된 초전도 미세구조. Tc = 81 K Jc = 2500 A/㎠ (G = 3 mm/h) 4. YBCO계 선재의 일방향성장 실험에서 핫존의 온도가 1116℃, G=0.63 mm/h에서 Jc > 104 A/㎠ 값을 얻음. 코일형태의 시편을 일방향 성장시켰으며 액상형성으로 인한 코일의 붙는 문제를 211을 코팅하여 barrier로 삼아 극복 시도. 5. 온도구배(G)를 최대한으로 하기 위하여 국내최초로 LMPG(laser-melted-pedestal- growth) 장비의 설계 제작
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 세라믹재료
Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN)과 Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 (PZN)은 최대유전상수가 각각 18,000과 22,000 (단결정 상태)이며 큐리온도는 -10oC와 140oC인 완화형 강유전체로서, 티탄산 바륨을 대체할수 있는 고유전율의 강유전체로서 차세대 커패시터재료로 각광받고 있다. 본 연구에서는 B자리 전구체법을 사용하여 PMN-PZN계의 전 조성(PZN 제외)에 걸쳐 거의 순수한 페로브스카이트상을 합성하였다. 95% 전후의 밀도를 갖는 소결체를 제조하여 그의 특성을 측정한 결과 PMN의 최대유전상수는 20,000으로 학계에 보고된 결과보다 우수하였다. PMN에 60 mol%까지의 PZN첨가시에는 최대유전상수가 모두 20,000이상이었으며 특히 40 mol%의 첨가시에는 최대 23,000에 이르는 최대유전상수를 얻을수 있었다. 큐리온도는 60 mol%까지의 PZN첨가시에 -5oC (PMN), 19oC (20 mol%까지의 PZN첨가), 43oC (40 mol% 첨가) 및 72oC (40 mol% 첨가)로 거의 직선선적으로 증가하였다. 주사전자현미경에 의한 미세구조 관찰결과 PMN의 평균입자크기는 소결온도에 따라 1.9 m (1150oC), 2.1 m (1200oC) 및 5.5 m (1250oC)로 증가하였다.
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- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
1) 특허합금의 특성연구 분야: 특허합금의 기본적 특성을 평가하는 분야로 4차년도에는 in-situ 피로시험, 전위구조 분석에 의한 변형 특성 규명, 부식특성시험 등을 수행하였다. in-situ 피로시험 결과 Mn을 함유한 특허합금은 변형이 시편 전체에 걸쳐서 균일하게 일어나며 따라서 국부적인 변형 집중이 발생하지 않기 때문에 피로 저항성이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다. 전위구조를 TEM으로 관찰하여 분석한 결과, 특허합금의 경우 전위가 분산상과 상호작용하면서 기존의 slip plane에서 새로운 slip plane으로 이동하는 cross-slip이 발생함을 알 수 있었다. 이것으로 특허합금의 특징은 균일한 변형은 전위와 Mn-dispersoid간의 상호작용에 의해 발생하는 cross-slip에 의한 것임을 알 수 있었다. Mn을 함유하지 않는 AIZnMg 합금과 특허합금의 부식피로균열 전파 시험 결과에 의하면 pit으로부터 피로 균열 전파의 정도가 훨씬 더딘 것으로 나타났다. 이는 부식분위기에서도 특허합금의 피로 균열 전파 저항성이 크다는 것을 말해준다. 또한 마모전극 실험결과 특허합금의 부식 저항성과 pitting 저항성이 우수함을 알 수 있었다. 2) 비열처리형 알루미늄 합금 개발: 본 연구과제의 당해년도 주요 연구 성과로서 새로운 압출용 알루미늄 합금의 개발에 대한 연구를 수행하여 합금 발명에 성공하였으며 국내 특허 출원된 상태이다. Al-Mg-Si 계열의 합금에 Mn을 첨가하여 새로운 압출용 알루미늄 합금을 발명하였으며 이들 발명된 합금은 as-extruded 상태에서 상용의 알루미늄 합금에 비하여 40MPa 이상 높은 항복 강도를 나타내었으며 그러면서도 연신율은 비슷하게 나타났다. 새로이 발명된 압출용 알루미늄 합금은 국내 특허 출원 (2 건) 된 상태이다. 국내 특허 출원 번호: 96-15274, 96-47702 3) 대형 압연판재 생산기술 연구 전년도 보다 두께가 더 두꺼운 300W*800L*100T 크기의 slab 생산을 시도하여 수소 함유량이 낮고 폭방향과 두께방향으로의 편석이 거의 없는 거전한 slab을 생산할 수 있었다. 이것은 DC 주소법에 의한 특허합금 생산 기술의 확보를 의미한다. 그리고 특허합금에 대한 가공열처리 연구를 수행하여 비용접용인 Al 7075 합금에 버금가는 인장강도를 얻을 수 있었다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
형상기억합금을 강화재로 사용하면 형상기억효과에 의하여 금속기지내에 압축잔류응력을 발생시켜 복합재료의 인장성질을 향상시킨다. 본 연구에서는 Al/TiNi 형상기억복합재료를 용탕단조법으로 제조하였다. 양호한 복합재료의 제조를 위한 최적의 주조 조건을 구하였으며 최적의 조건에서 제조된 Al/TiNi는 주조결함이 관찰되지 않는 양호한 미세조직을 나타내었고 기지/강화재의 계면접합성도 우수하였다. Al 기지내에 압축잔류응력을 유도하는 prestrain의 양과 TiNi의 형상회복력은 TiNi 와이어의 온도에 따른 인장시험에서 구하였으며 복합재료의 인장시험은 Af(austenite finish temperature)온도 이상에서 행하였다. 인장시험 결과, Al 기지내 TiNi에 의한 섬유강화와 TiNi의 형상회복력에 의한 압축잔류응력 효과에 의한 복합재료의 강도 증가가 확인되었다. 또한 기지와 강화재의 계면적의 크기에 따라, 즉 강화재의 직경에 따라 복합재료의 강도증가의 정도가 달라졌다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
최근 반도체 산업의 급속한 발달로 인하여 단위 면적당 집적되는 트랜지스터의 수가 기하급수적으로 증가됨에 따라 동작중 발생 열에 의한 오동작과 장시간 사용에 의한 신뢰성 저하에 대한 대책이 시급한 상황이다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 금속이 텅스텐-구리 합금으로써 이 합금은 세라믹 재질과 열팽창 계수가 비슷하고 방열 능력이 뛰어나 반도체 소자의 열흡수재로서 최적의 금속으로 알려져있다. 또한 텅스텐-구리 합금은 높은 강도를 갖는 텅스텐, 우수한 열 및 전기전도도를 보이는 구리의 특성을 모두 유지하는 최첨단 합금으로써 반도체 방열 재료 이외에도 전기 접점 재료나 고강도 부품, 내부식 재료, 그리고 고압 금속 필터 등에도 응용이 가능한 각광 받는 재료이다. 그러나 텅스텐은 융점이 매우 높고 강도가 높은 반면 구리는 융점이 낮고 강도가 낮아 두 금속을 합성하는 기술은 매우 어려운 기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 수소와 아르곤 기체를 이용하는 유동층 환원 장치를 이용하여 머리카락 두께의 백분의 일정도의 미세한 텅스텐 분말에 구리를 균일하게 코팅시키는 유동층 분말 코팅법을 개발하였다. 구리가 균일하게 코팅된 텅스텐 분말을 이용하면 기존의 공정 시간인 수시간에서 1시간 이내로 소결 시간을 대폭 단축함은 물론 소결온도 또한 1300℃ 이상에서 1200℃ 이하로 감소시켜 경제성을 월등히 향상시켰다. 이러한 기술로 얻어진 텅스텐-구리 합금은 그 특성 또한 기존의 방법으로 형성된 합금에 비해 월등히 우수했는데, 전자 주사 현미경을 이용하여 내부조직을 관찰해보면 미세한 텅스텐 분말 사이사이에 구리가 균일하게 침투되어 있고 1200℃에서 10분 이내의 액상 소결만으로도 이론 밀도에 가까운 충진율을 얻을 수 있었으며 높은 충진율로 인해 강도가 높은 우수한 특성을 보이고 있다. (특허등록번호:93-21688)
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 금속재료
본 연구에서 초고진공용 IBAD장치를 제작하여 사용하였다. 시료제작실의 Base Pressure는 5×10-10Torr이며, 시료제작시 N2 Gas에 의한 진공도는 7×10-8 ∼ 1×10-7Torr이었고 Steel위에 TiN박막을 제작하여 그 특성을 알아보았다. N2+ 이온빔은 Cold cathode type의 Ion gun을 사용하였으며 이온의 에너지는 500eV에서부터 5KeV까지 변화를 시켜주었고 Ion baem current는 9㎂/㎠의 조건에서 TiN박막을 제작하였다. 또한, N2+ 이온의 에너지를 일정하게 유지한 후 Ti의 증착율을 0.1 ∼ 0.3Å/sec로 변화시켜가며 TiN박막을 제작하였다. 제작된 TiN의 박막을 XPS로 분석한 결과 Ti와 N2+이온은 기판도착율이 1 : 1에서 TiN박막을 가장 잘 형성하였으며, Oxygen free TiN임을 알 수 있었다. 한편, XRD실험을 통하여 N2+ ion의 에너지 변화에 따라 TiN박막의 구조에 영향이 있음이 관찰되었다.
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화학공정 > 기타 정밀화학물질 기술
교통사고로 인한 외상과 노령화 사회에 따른 골다공증 등으로 인한 골결손부에 대한 대체 인공골과 치아결손부 대체 인공치아에 대한 수요가 급증하고 있으나, 국내에서는 이에 대한 연구와 개발이 미국, 일본에 비해 뒤떨어져 있는 실정이다. 본 연구실에서는 인공골용 수산화아파타이트의 분말제조공정, 성형법, 소결공정 등의 공정 제어기술과 골유도성과 생체친화성을 크게 향상시키기 위한 다공질 아파타이트 제조 기술을 개발하였다. 아울러 소재의 임상특성 조사를 병행하기 위해 서울의대 정형외과 팀과 공동연구를 진행하였다. 수산화아파타이트는 생체내 흡수가 느리고 다른 칼슘-인 화합물들은 생체 흡수가 빨라 미처 재생골이 자라기도 전에 체내에서 흡수, 내구성이 떨어지는 문제점이 있어 이들을 적절히 조합한 복합상 세라믹과 세라믹이 갖는 낮은 기계적 강도의 개선을 위한 아파타이트/콜라겐 복합체 제조가 요구된다. 따라서 본 연구실에서는 재생골의 생성과 인공골의 흡수의 동일한 속도와 재생골의 용이한 치환을 위한 최적 조성과 결정상 제어에 관한 소재기술과 다공체 성형기술을 개발하였고, 이를 토대로 인체에 적합한 인공이식골을 제조, 골이식술에 응용하고자 한다.
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
최근 항공기, 자동차, 고속전철, 선박 등 수송기기 관련산업분야에서는 구조용 소재,부품등으로 실제 사용될 수 있는 첨단 신소재의 개발이 크게 요구되고 있다. 이러한 신소재 중에서 기존철강 및 비철재료에 비해 경량이면서 고강도이고, 내모성, 고온특성, 피로특성 등이 우수한 SiC 강화Al 합금 복합재료(Al-SiC composite)의 개발에 촛점이 맞추어지고 있다. 이 중 입자 강화 복합재료의 경우에는 가장 경제적인 제조방법인 compo-casting방법을 통해서도 분말야금방법에서와 같이 강화재 입자의 균일한 분산을 얻는 것이 가능하며, 주조과정 중 SiC 입자/기지 사이의 계면성질을 좋게 하고 용탕의 유동성을 향상시키기 위하여 A356 Al 합금과 같이 Si을 다량 함유하는 Al-Si계 합금을 기지금속으로 사용하는 것이 일반적이다. 또한 이 compo-casting을 사용하면 near-net-shape의 복합재료 부품을 직접 주조할 수 있어 cost-effective하게 자동차 부품 등에 적용되고 있다. 그러나 그 부품을 만드는 소재, 즉 인고트(ingot)는 현재까지 국내에서 개발되지 않아 Duralcan사 등 외국에서 수입해야 하므로 이의 국산화 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 brake roter, brake disk, connecting rod 등에 이용될 수 있는 A356 Al-SiCp 복합재료 인고트를 주조방법으로 제조하는 방법을 개발하고, 그 제조공정을 확립하고자 하였다. 이를 위하여 진공 compo-caster를 제작하고, 이를 사용하여 A356 Al-SiCp 복합재료를 제조하였으며, 복합재료의 물성 향상을 위한 조직제어 및 제조공정조건을 도출하였다. 진공 compo-casting법을 사용한 이유는 균일한 기지조직, 강화재의 균일한 분포, 기공 등 주조결함의 제거 등의 이점이 있기 때문이며, 이를 일반 compo-casting 경우 및 외국에서 제조한 상용 인고트들과 비교하였다. 이와 같이 서로 다른 제조조건으로 제조된 인고트들로부터 강화재의 분포상태, 주조결함의 발생정도 등을 비교 분석하고, 이를 토대로 최종 미세조직에 영향을 미치는 제조공정인자를 조사함으로써 제조공정변수들을 최적화하였다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
자전 고온 합성 반응법에 의한 질화 알루미늄
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
용도 : SHS(Self Propagating High Temperature Systhesis)법은 외부의 추가적인 에너지 공급이 없이 자발적으로 반응이 진행되는 공법으로서 이 방법을 이용하여 입도분포가 균일하고 초미립, 고순도(99.9%이상, 1마이크로미터이하)의 W, Mo, Ti, Re 등 고융점금속을 금속산화물로부터 제련할 수 있으며 SiC, TiC, AlNi, Fe3Al 등 탄화물 및 금속간화합물을 저렴하게 제조할 수 있슴. * 기대효과 : 본 기술을 통하여 경제성 있는 고융점 곰속 재련기술을 산업화할 경우 과학기술이 국가경제의 사활을 좌우하는 시대에 대부분을 수입에 의존하던 고융점 금속 소재 시장에 국제적으로 우위를 차지할 수 있을 뿐만 아니라 수출산업에도 기여할 수 있슴.특징 : SHS법은 고온에서 단시간에 자발적으로 합성되므로 생성물은 외부기체와 접촉하는 순간이 짧고 매우 높은 온도에서 반응이 진행되므로 자기정제(Self purificatin)효과에 의한 고순도 초미분체의 화합물을 얻을 수 있슴.* 기대효과 : 본 기술을 통하여 경제성 있는 고융점 곰속 재련기술을 산업화할 경우 과학기술이 국가경제의 사활을 좌우하는 시대에 대부분을 수입에 의존하던 고융점 금속 소재 시장에 국제적으로 우위를 차지할 수 있을 뿐만 아니라 수출산업에도 기여할 수 있슴.
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
세라믹섬유강화 복합재료는 고강도와 고인성을 겸비한 재료로 기계재료, 항공부품재료, 내열재료, 공구재료 등 많은 응용가능성을 갖고 있는 재료이다. 본 연구에서는 제조공정이 단순하고 생산성이 높은 자전연소합성법(SHS법)을 이용하여 탄화티타늄(TiC) 섬유로 강화된 산화알루미늄(Al2O3) 세라믹 복합재료를 제조하였다. 탄소섬유와 티타늄 분말을 이용하여 섬유상 탄화티타늄을 만들고 이것을 알루미나 분말과 혼합하여 열간가압성형을 함으로써 Al2O3-40%TiC를 제조하였다. 자전연소반응중 섬유상 탄화티타늄이 형성되는 메카니즘을 밝혔으며, 제조된 복합체의 미세구조분석을 행하였다. 또다른 방법으로 저가의 TiO2, 탄소섬유, 알루미늄을 이용하여 테르밋반응을 일으킴으로써 복합체를 단번에 제조하는 과정을 시도하였는데 순수한 복합체 제조에 성공하였다
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-29
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