화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교)
권호 10권 2호
발표분야 금속
제목 Fe 나노분말의 소결온도에 따른 미세구조와 기계적 특성
초록 Fe 나노분말은 제조시에 급격한 산화를 방지하고 입자간의 응집을 억제하고자 표면개질 처리를 통하여 α-Fe의 표면에 Fe3O4의 산화피막으로 둘러싸인 core/shell 구조의 분말로 안정화시킨다. 이러한 산화피막은 가압 및 급속가열에 의한 소결법 등에서 산화물로 잔존하기 때문에 소결밀도와 기계적 특성을 저하시키는 원인으로 작용하게 된다. 또한, Fe 나노분말의 낮은 성형성으로 인해 고압성형에서는 성형체 내부에 밀도구배와 층분리 현상 등으로 심각한 내부결함을 발생시킨다. 따라서, 본 연구에서는 비록 성형밀도가 낮아지고 기공이 많아지더라도 내부결함이 없는 양호한 성형체를 저압에서 성형하고, 산화피막을 효율적으로 제거하고자 느린 승온속도로 소결하여 온도에 따른 밀도 및 미세구조의 변화와 함께 기계적 특성을 비교분석하고자 하였다. 이를 위해 175 MPa 이하의 성형압으로 제조된 저압성형체를 수소분위기에서 5℃/min의 승온속도로 500~900℃의 온도범위에서 열처리하여 소결 및 기계적 특성을 분석하였으며, 마이크론 분말의 소결특성과도 비교하였다. 또한, 이상의 결과로부터 저압성형과 저속승온을 통해서도 Fe 나노결정립의 벌크 제조가 가능한 최적의 비가압․저온소결법을 제시할 수 있었다.

본 연구는 과학기술부 21세기 프론티어연구개발사업인 ‘나노소재기술개발사업단’의 지원(과제번호 : 04K1501-00410)으로 수행되었습니다.
저자 윤철수, 박우영, 유지훈, 최철진
소속 한국기계(연)
키워드 Nanopowder; Nanostructure; Sintering; 3L Consolidation
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