일반기술

분말야금법에 의한 진밀도 TI5SI₃계 금속간 화합물의 제조방법

본 기술의 분말야금법에 의한 진밀도 Ti5Si3 계 금속간 화합물의 제조방법은 Ti분말과 Si분말을 혼합하고 이를 상온 진공하에서 압착하여 형상을 만든 후 고온에서 압출할 때 압출기 다이스(die)의 출구 구멍을 막은 상태로 유지하여 연속적인 저속의 압력을 정수압에 가깝도록 작용시켜 가압성형한다. 다이스의 출구구멍을 막은 상태의 압출기를 이용하여 일축 압력을 정수압에 가깝도록 작용시켜 가압성형함에 있어서, 압력전달 매체로서 유체나 분말 등을 사용하지 않고 몰드를 직접 가압하여 압력을 부가하며, 동선의 제조 등에 널리 사용되고 있는 압출용 장비를 사용하여 가압한다. 본 기술은 Ti분말과 Si분말을 적당한 비율로 혼합하는 단계, 혼합된 분말을 냉간성형하는 단계, 냉간성형된 재료를 탈가스처리하는 단계, 가압성형에 앞서 예비소결하는 단계 및 다이스의 출구 구멍이 막힌 상태의 압출기를 사용하여 가압성형하는 단계로 구성된다. 본 기술에서는 65.1∼74.0 중량%의 Ti 분말과 22.9∼26.0 중량%의 Si 분말을 혼합하고 다이스(die)의 출구 구멍을 막은 상태의 압출기를 이용하여 연속적인 저속의 일축 압력을 정수압에 가깝도록 작용시켜 200kgf/cm2 이상의 압력을 가하여 가압성형하여 진밀도 Ti5 Si3 계 금속간 화합물을 제조한다. 본 기술은 분말야금법에 의한 진밀도 Ti5 Si3계 금속간 화합물을 제조방법으로 Ti 분말과 Si 분말을 혼합하고 압출기의 다이스를 막은 상태로 유지하여 연속적인 저속의 일축 압력을 정수압에 가깝도록 작용시켜 가압 성형하는 특징이 있다.본 기술은 분말야금법에 의한 간단한 공정으로 기존의 고온강도, 고온 내산화성, 고온 크리프 특성 등을 유지하면서 치밀화되고 크기, 형상에 제한을 받지 않는 진밀도 Ti5Si3 계 금속간 화합물을 제조하는 방법을 제공한다. 즉, 종래의 방법은 고가의 장비를 사용하여 복잡한 공정으로 수행되는 반면에, 본 기술은 간단한 공정으로 공정의 효율성을 기할 수 있고, 생산성 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다. 본 기술은 고온 내산화성이 우수하고, 고온 크리프 저항성이 뛰어나 경량 고온 구조용 재료로서 주목받고 있는 첨단 신소재이며, 본 기술이 적용되는 항공기용 구조재료, 엔진의 터빈 부품 및 자동차의 배기밸브 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 고온 구조용 재료로서 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.