화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교)
권호 12권 2호
발표분야 에너지 환경재료
제목 폐초경합금을 이용한 수렵용 무연탄환 제조에 관한 기초연구(Basic Study on the Fabrication of Lead-Free Bullet for the Hunting Using the Waste Cemented Carbide)
초록 1. 서론 : 최근 레저산업의 발달로 수렵 및 레저 스포츠용 탄환의 사용이 증가하면서 그들 탄환의 탄심(core)소재로 사용되는 독성인 납(Pb)에 의한 인류와 자연 생태계의 피해가 급증함에 따라 선진 외국뿐만 아니라 국내에서도 유독성 중금속의 사용을 억제하는 각종 규제가 법규화 되어 운영되고 있지만, 실질적으로 실효를 거두지 못하고 있는 실정이다.
따라서 본 연구는 독성인 납(lead)을 대체할 수 있는 친환경적인 탄환소재 개발의 일환으로, 산업적으로 폐기되는 초경합금을 재처리한 W계 분말과 Cu, Sn, Zn 등의 결합제 금속분말을 이용하여 납과 동일한 고밀도 복합체를 제조하였으며, 그에 따른 소결조건 및 기초 물성 등을 주로 보고한다.

2. 실험방법 : 본 연구에 사용한 폐초경합금 분말시료는 국내의 대구테크(주)사에서 제조되어 사용 후 폐기된 폐초경합금 스크랩을 수집하여 산화/환원처리하여 얻어진 폐초경합금 분말(10㎛이하)과, 325mesh이하의 시판용 주석(Sn,3N) 및 아연(Zn,3N) 분말 등을 사용하였다. 시료 량은 납탄(Pb)의 이론비중인 11.34g/cm3로 조성을 설계하여 천평하여 agate막자사발로 혼합하였으며,Φ13mm의 금형다이에 장입하여 5ton/cm2으로 압축성형하였다. 성형된 합금분말 성형체는 튜브전기로를 이용하여 Ar분위기에서 190∼450°C범위의 비교적 낮은 온도에서 소정시간 소결하였다. 또한 얻어진 복합 소결체는 아르키메디안 비중측정법을 이용하여 비중을 측정하였으며, 그 밖에 Rockwell 경도측정 및 광학현미경 등에 의한 미세조직을 관찰하였다.

3. 실험결과 및 고찰 : 본 연구에서 사용한 폐초경합금 스크랩중 WC 이외에 TiC, TaC, NbC 등이 함유된 폐초경합금의 경우, 특히 TiO2, Ta2O5, Nb2O3 등의 산화물이 혼입되어 있는 폐초경합금 분말(산화반응 시 산화된 TiO2, Ta2O5, Nb2O3 등의 산화물은 원래 수소에 의한 환원이 불가능함은 열역학적으로 예측되었음.)은 압축성형된 시료의 가열시 swelling현상 때문에 소결이 불가능하였다. 그러나 상기의 산화물이 포함되지 않은 시료는 소결온도 및 시간에 따라 수축과 함께 소결되어 밀도특성이 향상되는 것으로 나타났다. 그 밖에 다른 관련 실험결과는 당일 게재하고자 한다.
저자 오영희, 김동순, 송창빈
소속 공주대
키워드 폐초경합금; 무연탄환; 고밀도 복합재료; 수렵 및 레저 스포츠용 탄환
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