일반기술

고에너지 전자빔을 이용한 재료 공정 기술 개발

<전자빔을 이용한 금속계 박판 제조 기술 분야> - 본 연구를 통해 전자빔 용해 정치 및 코팅장치의 개량 및 설치를 성공적으로 구성함. - 진공아크 용해 및 전자빔 용해장치로 버튼 형태의 Ti-Ni합금의 타겟을 제조. - 전자빔 용해 및 코팅장치를 이용하여 Ti-Ni합금 박막을 제조. <전자빔을 이용한 세라믹 TBC 기술 분야> - 전자빔 용해 및 코팅장치를 이용하여 융점이 2677℃인 지르코니아 및 bond코팅층의 재료인 Ni-22wt.%Cr-10wt.% Al-1wt.%Y의 분말을 전자빔으로 용해하여 증착실험의 고순도 타겟을 제조. - 공정변수를 달리하여 세라믹 및 bond 코팅층을 전자빔으로 증착시켜 Inconel 617의 기판에 코팅. - 세라믹 코팅층을 XRD 분석한 결과 준 안정한 tetragonal 상이 존재하였으며 완전 결정화를 위하여 기판의 온도를 더 증가시켜야 한다고 사료됨. - 코팅층의 단면을 관찰한 결과 금속 bond 코팅층과 기판과의 게면은 매우 치밀하게 이루어져 접착성이 우수한 것으로 조사되었고, bond 코팅층과 세라믹층과의 계면에서 분리되어 있는 면이 관찰됨. <미립질 금속분말의 제조공정 분야> - 기화온도가 증가하는 경우 염화철의 증기압이 증가. - 반응온도가 상승할수록 초기반응속도와 함께 반응율이 증가하는 경향을 나타냈고, 반응온도가 550℃의 경우 반응율이 상당히 낮아 염화철의 상당부분이 미반응상태로 배출되었으며, 염화철의 수소환원반응시 반응온도는 최소한 700℃ 이상은 되어야 함. - 염화철의 수소환원반응에 대한 Modelling을 통하여 반응속도상수와 Activation Energy를 구한 결과, 속도상수를 k=7,879 exp(-12,820/RT)와 같이 표시되었고, Activation Energy는 12.82 kcal/mole 이었음. - 생성된 철분말의 입도측정 결과 반응온도 및 가스유량변화에 따른 입도분포는 큰 차이가 없는 것으로 관찰되었으며, 대체로 0.1-1.0㎛의 범위인 것으로 나타남.