일반기술

고온 열변형 측정용 용융 실리카(fused silica) 더미게이지

용융 실리카 더미게이지는 스트레인 게이지를 이용한 열변형의 측정 시에 측정용 시편과 함께 full bridge로 회로를 구성하여 스트레인 측정장치에 결선하여 사용한다. 이와 같이 준비한 측정용 시편과 본 더미게이지를 가열 오븐(heating oven)에 넣은 후 목표 온도까지 승온하면서 열변형을 측정하며, 그 결과는 스트레인 출력 장치에 기록된다. 스트레인 출력 장치에 기록되는 값은 더미 게이지와 측정용 시편에 붙은 게이지를 인장과 압축으로 full bridge로 구성하였기 때문에 스트레인 게이지 자체의 열변형, 납땜부위의 건전성, wire creep등의 열변형은 서로 상쇄되기 때문에 측정용 시편과 더미의 열변형 값만이 나타나게 된다. 이 때 더미 게이지로 열변형이 거의 “0”인 재료를 사용하면 스트레인 측정 장치에 출력 전압으로 나타나는 값은 실제 측정하고자 하는 시편의 열변형 값만으로 나타나게 된다. 따라서 본 발명품인 용융 실리카 더미 게이지를 이용하면, 스트레인 게이지를 이용한 열변형의 측정 시에 다른 수식적 보정없이 열변형 값을 직접적으로 얻을 수 있을 뿐만 아니라 800℃ 까지 열변형이 거의 “0”이므로 사용 온도범위를 고온용 스트레인 게이지의 최대 사용 온도까지(최대 370℃) 확장할 수가 있다종래의 스트레인 게이지를 이용한 고온 열변형 측정법이 더미게이지의 한계성 때문에 측정 온도 범위가 낮은 단점을 보완하여 측정 온도 범위를 370℃로 증가시킴으로써 그 응용 범위를 확대시키는 데 있다. 이를 위해서는 스트레인 게이지를 이용한 고온 열변형의 측정 온도범위를 증가시킬 수 있는 더미 게이지의 개발이 필요하다. 기존에는 타이타니움 실리케이트( titanium silicate)가 더미로 널리 사용되고 있으나 120℃이상의 온도에서 고온 안정성이 나빠져서 그 이상의 온도에서는 고온 열변형을 측정할 수 없는 단점이 있다. 이에 본 발명에서 개발한 고온 열변형 측정용 용융 실리카 더미게이지를 이용하면 더미게이지의 우수한 고온 안정성에 기인하여 측정 온도범위를 120℃정도에서 스트레인 게이지 자체의 사용 한계 온도(현재 370℃정도)까지 증가시킬 수 있다