화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교)
권호 12권 2호
발표분야 구조 재료
제목 마그네슘 발포금속의 제조특성 및 CaCO3 첨가에 따른 용융금속의 유변학적 거동
초록 마그네슘 발포금속은 기존 알루미늄 발포금속보다 우수한 경량, 고강도, 흡·차음, 단열, 전자파 차폐 및 높은 에너지 흡수능을 가지며, 최근 뛰어난 재활용성으로 친환경적인 새로운 기능재료이다. 하지만 현재까지 시도된 여러 방법으로 제조된 마그네슘 발포금속은 기공의 형성이 불규칙하여 구조재로의 역할을 하기에는 많은 문제점을 가지고 있다. 그 원인으로, 마그네슘 용탕의 H2 Solubility 너무 높아 용탕의 표면장력 및 점도 등의 물성치를 제어하기 어렵기 때문인 것으로 보고되었다. 따라서 많은 연구자들은 마그네슘 분말을 이용하여 분말법으로 제조를 시도하였지만 역시 만족할 만한 결과를 얻지 못하였다.
본 연구는 마그네슘 발포금속 제조를 위한 발포제를 기존의 주조법에서, 상기한 바의 문제점을 해결하고 친환경적 접근을 위해 CaCO3 를 이용하여 마그네슘 발포금속의 Foaming 안정성을 확보하고자 하였다.
출발 원료로는 남해안 통영에서 폐기된 굴껍질(CaCO3)을 사용하였다. 먼저 굴껍질을 세척하여 염분 및 표면 이물질을 완전히 제거한 후 대기 중에서 건조하고 볼밀을 이용하여 분말화 하였다. 발포제로의 사용을 검토하기 위해 제조된 분말의 열적 변화를 시차 열분석기를 이용하여 측정하였고, 결정상을 확인하기 위해 XRD분석을 행하였다. 제조된 50㎛ 이하의 CaCO3 분말을 용융 마그네슘에 첨가하여 용탕과의 젖음성을 조사하고, 용탕의 표면장력 및 점도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 Drop weight method 와 Rotational method를 각각 사용하여 측정하였다. 발포금속을 제조하기 위해 물성 데이터를 바탕으로 CaCO3의 양을 1~5wt%로 변화시키면서 발포금속의 제조 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 그 결과 CaCO3의 첨가는 마그네슘의 표면장력 및 점도에 큰 영향을 미치지 않았으며, 발포제로 사용된 CaCO3 분말의 사용으로 COx 가스로 생성된 미세한 기공을 가진 마그네슘 발포금속을 얻을 수 있었다.
저자 박수한1, 송영환2, Zulkifli1, 서창환2, 허보영3
소속 1아이큐브 센터, 2경상대, 3K-MEM R&D Cluster
키워드 마그네슘 발포금속; 표면장력; 점도; CaCO3
E-Mail