일반기술

링형 금속복합재료의 제조방법 및 이에 이용되는 제조장치

본 기술은 전계를 이용하여 세라믹 강화재에 균일한 방향성을 주는 것을 이용한 링형 금속복합재료의 제조방법 및 이에 이용되는 제조장치에 관한 기술로서, 보다 상세하게는 세라믹 강화제의 실리콘 오일 분산물에 전계를 가하여 분산물중의 세라믹 강화재를 일방향으로 배항시키고 일방향으로 배향된 세라믹 강화재를 함유한 실리콘 오일 분산물로부터 예비성형체를 성형하는 금속복합재료의 제조와 그 제조장치에 관한 것이다.본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 각종 기계나 구조체등의 분야에 응용되어 제품화 되고 있다.지금까지 섬유가 임의로 배향된 금속복합재료를 압출하거나 압연롤 등에 의해 소성가공을 하여 섬유의 방향을 가공방향으로 배향하는 방법과 원심력을 이용하는 방법이 이용되어 왔으나, 가공도중 섬유가 손상을 입기 때문에 복합재료의 강도향상은 기대하기 어렵다는 문제점이 있었다. 본 기술은 링 형태의 금속복합재료의 물성을 좌우하는 복합재료 내부의 세라믹 강화재에 균일한 방향성을 주어 임의의 방향으로 배향된 복합재료보다 기계적 특성을 향상시킬 수 있다는 이유로 그 중요성이 증가하고 있다.본 기술은 링형 금속복합재료와 제조장치의 두 가지로 설명 할 수 있으며, 각 구성에 대한 내용은 다음과 같다.1. 링형 금속복합재료 제조방법 - 첫째, 세라믹 강화재를 실리콘 오일과 혼합하여 실리콘 강화재의 실리콘 오일분산물을 형성한다. - 둘째, 실리콘 오일 분산물을 회전시키면서 전계를 가하여 분산물중의 세라믹 강화재를 일방향으로 배향시킨다. - 셋째, 일방향 배향된 세라믹 강화재를 함유한 실리콘 오일 분산물을 흡인, 여과하여 실리콘 오일 분산물로부터 실리콘 오일을 제거한 후 오일이 제거된 분산물을 건조와 열처리를 통하여 링형태로 성형함으로서 예비 성형체를 성형시킨다. - 넷째, 예비성형체내부에 용해된 금속을 침투시켜 금속복합재료를 제조한다.2. 제조장치 - 첫째, 교반기가 내장된 혼합탱크 - 둘째, 내부의 양측에 전극이 부착되며 하부에는 배출구가 마련된 배향셀 - 이 배향셀은 외통과 내통으로 구성되며, 내통은 상부가 2중으로 설치되며, 내부양측에 전극이 마련되고, 외통은 중심부에 중심축이 설치되면서 외통은 회전 가능하도록 구성한다. - 셋째, 배향셀의 전극에 전류를 인가하는 전원공급원을 구성한다.본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 각종 기계나 구조체 등의 분야에 응용되어 제품화 되고 있다.본 기술이 위 응용분야의 기존 기술보다 뛰어난 장점 및 특징은 다음과 같다. - 첫째, 전계를 이용하여 강화재를 일방향으로 배향시킨 링형 예비성형체를 이용하요 금속복합재료를 제조하면 임의의 방향으로 배향된 링형금속복합재료보다 높은 인장강도를 얻을 수 있다. - 둘째, 종래의 방법에서 복합재료 내부의 세라믹 강화재를 일방향으로 배향하기 위해 압연이나 압출과 같은 2차 가공을 하지 않아도 2차가공을 한것과 같은 인장강도를 얻을 수 있다.