일반기술

방전 플라즈마 소결법을 이용한 벌크 비정질 합금 및 벌크비정질 복합재료의 제조 방법

*원리 및 구성본 발명은 비정질 합금 분말을 흑연 또는 탄소 몰드에 장입 및 압축시켜 압분체를 형성하고, 압분체가 충진된몰드를 방전 플라즈마 소결 장치의 챔버에 장착하며, 챔버 내부를 진공화시키고, 압분체를 제1 승온 및 가압 처리하여 제1 승온 및 가압 처리된 압분체를 제2 승온 및 가압 처리한다. 이후 제2 승온 및 가압 처리된 압분체의 온도 및 압력으로 등온 및 등압을 유지하며 압축성형된 압분체를 급속 냉각하여 벌크 비정질 합금을 제조한다.*개발배경방전 플라즈마 소결법에 의하면 최대 분당 400℃의 승온 속도와 분당 50℃의 냉각 속도를 얻을 수 있어, 일반 VHP보다 압분체의 승온, 유지 및 냉각면에서 유리하다. 특히 비정질 합금과 같이, Tg와 Tx 사이의 성형온도에서 벗어나거나 유지시간이 길어지는 경우 쉽게 결정상이 생성되는 재료의 경우, 방전 플라즈마 소결법을 이용하면 성형 공정을 빨리 진행함으로써 결정상의 생성을 방지할 수 있어 VHP 방법보다 훨씬 유리하다. 이와 같은 장점을 갖는 방전 플라즈마 소결법을 보다 효과적으로 이용하여, 각종 산업 분야에서 실질적으로 상용화될 수 있는 우수한 물성의 벌크 비정질 합금 또는 비정질 복합재료를 저렴한 생산 비용으로 제조하는 새로운 방법을 개발할 필요가 있다.*중요성 및 독창성본 기술은 방전 플라즈마 소결법(Spark Plasma Sintering:SPS)을 이용하여 매우 높은 치밀도를 갖는 벌크 비정질 합금을 제조하는 방법 및 벌크 비정질 복합재료를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 제1 승온 및 가압 처리와 제2 승온 및 가압 처리 하여 방전 플라즈마 소결법을 이용한 벌크 비정질 합금의 제조 방법 및 벌크 비정질 복합재료를 제조한다.*응용분야본 방전 플라즈마 소결법(SPS)을 이용한 벌크 비정질 합금 및 비정질 복합재료의 제조 방법에 따르면 종래의 비정질 합금 또는 복합재료의 제조 방법에 비하여 간편하고도 저렴하게 우수한 물성의 비정질 합금 또는 비정질 복합재료를 제조할 수 있다. 특히, 결정질 분말의 복합화로 형성된 본 발명의 비정질 복합재료는 향상된 파괴인성 및 연성도 가질 수 있다. 이러한 본 발명의 벌크 비정질 합금 및 비정질 복합재료는 각종 산업 분야에서 상용화가능한 형상 및 크기를 갖는다. 따라서, 상기 벌크 비정질 합금 및 비정질 복합재료는 우수한 기계적 성질을 요구하는 자동차 및 항공산업, 화학제품 및 소재, 경량 우주선, 극소형 로봇 시스템, 군수 산업 분야 등에서 유용하게 사용될 수 있다.*특징 및 장점본 기술에 따르면, 특정 승온 및 가압 조건을 갖는 방전 플라즈마 소결법을 이용하여 저렴하고 간편하게 벌크 비정질 합금 또는 복합재료를 제조할 수 있으며, 이로부터 제조된 벌크 비정질 합금 또는 복합재료는 산업상 이용 가능한 형태 및 크기와 우수한 물성을 가진다.