Al-합금의 용융산화거동에 미치는 SiO2 도판트 량의 영향

강정윤; 김일수; Chung-Yun Kang; Il-Soo Kim

Korean Journal of Materials Research, Vol.9, No.6, 609-614, June, 1999

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Al-합금의 용융산화거동에 미치는 SiO2 도판트 량의 영향

The Effects of the Amount of SiO2 Dopant on the Melt Oxidation Behavior of the Al-Alloy

강정윤, 김일수¹

부산대학교 금속공학과
¹동의대학교 신소재공학과

Chung-Yun Kang, and Il-Soo Kim¹

Dept. of Metal Eng., Nat’l Univ., Pusan 609- 735, Korea
¹Dept. 01 Adνanced Materials Eng., Dong- eui Univ., Pusan 614-714, Korea

초록

Al- 합금의 용융산화에 의한 Al2O3 복합재료의 형성거동에 미치는 SiO2 도판트량의 영향에 대하여 연구하였다. 알루미나 도가니내의 AI-1Mg-3Si-5Zn-1Cu합금 위에 SiO2 분말을 0.03, 0.06, 0.10, 0.16 g/cm2 각각 도포하였다. 산화거동은 1373K에서 10시간 동안 산화시킨 후 무게증가 측청을 통하여 조사하였다. 산화층의 거시적 형상은 광학현미경ξ로 관찰하였다. 산화층의 최첨단연과 단변은 SEM 으로 관찰하였고, EDX 로 분석하였다. SiO 분말은 Al과의 테르빗 반응에 의해서 산화충 성창의 잠복기를 줄이고, 산화를 촉진하는 역할을 하였다. SiO2량이 많으면 반응에 의해 고상석출하는 Si가 복합재료 내의 Al- 합금 채널을 막아 충성장속도가 늦어졌다. 그러나 도판트량이 적은 경우보다 합금 전면에 걸쳐 균일한 산화촉진 반응이 얼어났고, 치밀한 미세조직을 갖는 균일한 충성장을 이루었다.

The effect of the amount of SiO 2 SiO2 dopant on the behavior of Al2O3-composite formation by melt oxdation of Al-alloy was examined in this paper. The SiO2 powder was spread on the top surface of the Al-1Mg-3Si-5Zn-1Cu alloy in th alumina crucible. The selected amount of each powder was 0.03, 0.10, 0.16g/cm2. The oxidation behavior was determined by observing the weight gain after the heat treatment for 10 hours at 1373K. The macroscopic structure of formed oxide layer was examined by an optical microscope. The top surface and the cross-section of the grown oxide layer were investigated by SEM and analysed by EDX. The SiO2 powder was determined to enhance oxidation by thermit reaction with Al which reduced the growth incubation period of the oxidation layer. As the amount of the SiO2 dopant increased, the growth rate decreased due to the precipitated Si which blocked the Al-alloy channel in the composite materials. However, more uniform layer was obtained due to the occurrance of the enhanced oxidation reaction in the whole alloy surface compared to the case of addition of less amount of dopant.

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