| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드) |
| 권호 | 17권 1호 |
| 발표분야 | E. Structural Materials and processing Technology(구조재료 및 공정기술) |
| 제목 | 원심주조법을 이용한 로터스형 다공성 동의 제조 |
| 초록 | 다공성 금속(Porous metal)은 기존 벌크 금속에 비하여 높은 비강도, 충격 흡수성, 방음성, 단열성 및 넓은 비표면적을 갖는 기능성 경량소재이다. 이 중, 용융금속의 응고 시 이원자 분자 가스성분(H2, N2, O2)의 용해도 감소에 따른 탈가스 반응에 일방향 응고법을 적용하여 방향성이 있는 기공을 갖도록 제조한 로터스형 다공성 금속(Lotus-type porous metal)은 기존 다공성 금속의 물성뿐만 아니라 방향성 기공의 배열에 의한 고유한 물성을 갖는다. 특히 기공의 크기가 균일하고 기공 방향의 제어가 가능하며, 통상의 폐기공과는 달리 주위에 응력이 집중되지 않으므로 강도특성이 우수할 뿐만 아니라, 기공과 평행한 방향의 열전도도 및 전기전도도가 우수하다. 이러한 특성들로 인하여 구조재료, 생체재료, 스포츠 용품, 충격부재 등 여러 분야에 적용 가능하며, 특히 표면적이 매우 크기 때문에 각종 냉각장치의 히트싱크(Heat sink)로 주목받고 있다. 본 연구에서는 원심주조법을 이용하여 다공성 동을 제조하였고, 회전속도에 따른 기공률 및 평균 기공 크기의 변화를 조사하였다. 수소 0.1MPa 하에서 유도용해로를 이용하여 1423K에서 순동(4N)을 용해시킨 후, 200, 300, 400, 500RPM의 회전속도로 몰드에 주입하여 일방향 응고시켜 다공성 동을 제조하였다. 이때, 용융금속을 일방향 응고시키기 위하여 하단부는 동, 측면은 0.1mm 두께의 스테인리스 판재로 이루어진 몰드를 이용하였다. 제조한 다공성 동의 기공률은 200, 300, 400, 500RPM에서 각각 55.4%, 53.7%, 51.3%, 48.7%였고, 평균 기공 크기는 338.3㎛, 301.1㎛, 231.5㎛, 201.6㎛ 였다. 원심주조법을 이용한 결과, 기존의 제조법보다 낮은 수소 압력으로 미세한 기공을 갖는 로터스형 다공성 동을 제조할 수 있었다. |
| 저자 | 이윤수1, 김형태1, 김명균2, 현승균1 |
| 소속 | 1인하대, 2포항산업과학(연) |
| 키워드 | 원심주조법; 일방향 응고; 방향성 기공; 로터스형 다공성 금속 |
