화학공학소재연구정보센터
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.6, No.3, 452-457, June, 1995
자체반응열 고온합성법에 의한 Ti-Al 금속간화합물의 연소특성에 관한 연구
A Study on the Combustion Characteristics of Ti-Al Intermetallic Compounds by SHS( Self-propagating High-temperature Synthesis) Method
초록
자체의 반응열에 의해 반응이 자발적으로 진행되는 SHS법을 이용하여 Ti-Al 금속간화합물의 반응 특성을 알아 보았다. 이 반응은 티타늄보다 알루미늄의 물리 화학적 특성에 크게 영향을 받았다. Ti-Al계의 반응에서는 승온속도가 낮은 경우(5℃/min)에는 알루미늄의 중력편석 현상으로 인해 3반응(TiAl, TiA13, Ti3Al 합성반응) 모두 여러 상이 생성된 반면, 승온속도가 높은 경우(50℃/min)에는 거의 단일 상으로 생성되었다. 또한, 알루미늄의 양이 적은 반응(Ti3Al 합성반응)에서는 생성물의 상대밀도가 높았고, 알루미늄의 양이 많은 반응(TiA13 합성반응)에서는 승온속도의 중가에 따라 생성물의 상대밀도가 증가하였다. Ti3Al의 합성반응에서는 압분체의 상대밀도가 중가함에 따라 그리고 압분체를 보온처리한 경우가 Ti3Al의 생성량이 많았다.
The reaction characteristics of Ti-Al intermetallic compounds were studied, using SHS method which sustains the reaction spontaneously, utilizing the heat generated by the exothermic reaction itself. This reaction was greater affected by the chemical and physical properties of Al than those of Ti. When the TiAl, TiAl3 and Ti3Al synthetic reactions were carried out under the condition of lower heating rate(5℃/min), the reaction products were multi-phase because of the gravity segregation phenomenon, but reaction products under the condition of higher heating rate(50℃/min) were single phase. Also, the product density was high in the Ti3Al reaction contained the small amount of Al. Higher heating rates resulted in a product of higher density fort the TiA13 reaction contained a large amount of Al. In the synthetic reaction of Ti3Al, the Ti3Al product increased with increasing relative green density, and was rich in the case of enveloping the compact with a insulator.
  1. Merzhanov AG, Moscow Vestnik Akademi Nauk SSSR, 10, 76 (1976)
  2. West AR, "Soild State Chemistry and its Application," 37, John Wiley & Sons, New York (1984)
  3. 하호, "SHS 법에 의한 티타늄 분말 제조 및 탄화티타늄, 질화티타늄 합성에 관한 연구," 인하대학교 대학원 박사학위 청구 논문 (1993)
  4. Ha H, Park SS, Lee HC, J. Korean Ind. Eng. Chem., 5(2), 263 (1994)
  5. 하호, 황규민, 이희철, 요업학회지, 31, 637 (1994)
  6. 여철현, "비기체 연소합성(SHS)," 민음사, 201 (1991)
  7. Prokudina VK, Poroshkovaya Metallurgiya, 6, 48 (1978)
  8. Lawley A, JOM, 42, 12 (1990)
  9. Schwier G, Ind. Rare Metal. Jpn., 73, 98 (1980)
  10. Tanaka H, Report of the National Institute of Research for Inorganic Materials (in Japanese) (1967)
  11. 이희철, "연소합성의 화학-재료합성·가공의 순간프로세스," 반도출판사, 71 (1993)