일반기술

티타늄-알루미늄계 금속간화합물의 제조방법

Ti-Al계 금속간화합물은 그 구성원소가 활성이고, 융점차이가 크기 때문에 통상의 용제법이나 합금분말법으로는 제조하기가 곤란하다. 그래서 최근에는 본 화합물의 구성원소인 Ti 과 Al의 혼합물을 열간정수압성형(HIP : Hot Isostatic Pressing) 장치 중에서 가열하여 화합물반응이 일어나게 함으로서 Ti-Al계 금속간화합물을 생성시키는 방법이 제안되어 활용되고 있는 실정이다. 그러나 HIP 장치 중에서 가열하는 방법은 HIP 장치 중의 히터의 열을 화합물반응에 이용하는 것으로 고가의 HIP 장치를 통상 10시간 이상 동안이나 장시간 사용해야 하므로 제조비용이 높아지고 생산성이 떨어지는 단점이 있어 본 화합물을 경제적으로 양산할 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 본 기술은 이러한 문제를 해결하기 위하여 Al 분말 : 25 ∼ 75 at%, 잔부 Ti 분말로 이루어진 혼합물을 10-2Pa 이하의 진공도에서 진공 탈가스 처리한 후, 탈가스 처리된 혼합물을 압축하여 분말압축체를 형성하는 치밀화 처리를 행하는 단계와, 치밀화 처리된 분말압축체를 진공 또는 불활성 가스 분위기하에서 20 MPa 이상의 압력을 부가하면서 Ti-Al계 금속간화합물이 생성되는 온도 이상으로부터 Ti-Al계 금속간화합물의 고상선 온도 이하까지 통전 가열하는 단계로 이루어져 있는 기술이다. 본 기술은 원소분말의 통전소결과 아울러 통전 전의 진공탈가스, 치밀화, 통전시의 가압을 이용하여 Ti-Al계 금속간화합물을 제조하는 특징이 있는 기술이다.본 기술에 의하면, Ti-Al계 금속간화합물을 간편하고 경제적으로 제조할 수 있어서 Ti-Al계 금속간화합물의 공업적인 제조방법으로서 활용할 수 있는 기대효과가 있다. 본 기술은 Ti-Al계 금속간화합물은 비중이 낮고 고온 강도가 우수한 경량 내열 재료로서 주목받고 있는 첨단 소재이며, 본 기술이 적용되는 항공기, 자동차의 엔진분야, 발전기용 가스터빈분야 등의 시장은 꾸준한 성장성과 시장규모가 있는 분야로서, 향후 시장성이 있을 것으로 판단된다. 즉, 자동차산업과 항공산업의 발전에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 재료의 개발과 상용화에 있으며, 본 기술은 이러한 재료 개발기술로서 향후 성장성 및 파급효과가 큰 기술이다. 본 기술은 항공기, 자동차 엔진 등에 사용되는 핵심재료이며, 독자적인 사업화를 진행하기 위해서는 필요한 기술 수준 및 자금 규모가 크기 때문에 항공기 업체 및 자동차 업체 등 이 분야 전문기업에 대한 기술이전을 통하여 사업화를 진행하는 것이 타당할 것으로 판단된다.