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무가압 분말 충전 성형법에 의한 알루미늄 성형체의 산화반응 소결체 제조에 대한 연구
Study on Oxidation-Reaction Bonding of Aluminum Compact by Pressureless Powder Packing Method

박정현    (연세대학교 세라믹공학과   ); 홍기의    (연세대학교 세라믹공학과   ); 염강섭    (연세대학교 세라믹공학과   ); 유재영    (연세대학교 세라믹공학과  );
  • 초록

    평균입경이 22.1 $\mu$ m인 알루미늄 분말을 사용하여 무가압 분말 충전 성형법으로 52%의 상대밀도를 갖는 성형체를 제조하였다. 산화반응의 활성화 에너지는 TG의 무게 변화로부터 구하였으며, 16~64kJ/mol 범위의 값을 나타내었다. 활성화에너지의 변화와 미세구조의 관찰로부터 산화반응이 산화막의 파괴와 용출에 의존함을 확인하였다. 알루미늄 성형체를 1000~140 $0^{\circ}C$ 에서 4~60시간동안 산화반응시켰을 때, 알루미늄의 산화반응이 시간보다 온도에 의존하였다. 140 $0^{\circ}C$ 에서 60시간동안 산화반응시킨 시편의 산화율은 92%를 나타내었으며, 이 시편을 다시 1 $600^{\circ}C$ 에서 15시간 소결시켰을 때, 소결체는 62%의 상대밀도를 나타내었다.


    Using aluminum powder with average particle size of 22.1 $\mu$ m, aluminum compact made by Pressureless Powder Packing Method showed 52% green density. The activation energy of aluminum oxidation was cal-culated from the weight change of TG, and it was varied in the range of 16~64 kJ/mol. It was found from the variation of the activation energy and the observation of the microstructure that oxidation was de-pendent on the destruction of oxide film and the melt-out of aluminum. Aluminum compact was reaction-bonded at 1000~140 $0^{\circ}C$ for 4~60hrs, and oxidation was dependent on temperature rather than time. Reac-tion-bonded aluminum oxide at 140 $0^{\circ}C$ for 60hrs showed 92% oxidation percent. It was sintered at 1 $600^{\circ}C$ for 15hrs and the sintered body showed 62% relative density.


  • 주제어

    Pressureless powder packing method .   Reaction bonding .   Melt-out .   Oxidation .   Activation energy.  

  • 참고문헌 (9)

    1. W.D. Kingery;H.K. Bowen;D.R. Uhlmann , Introduction to Ceramics(2nd ed.) / v.,pp.,
    2. Mechanisms and Kinetics of eaction-bonded Aluminum Oxide Ceramics , S. Wu;D. Holz;N. Claussen , J. Am. Ceram. Soc. / v.76,pp.970-980,
    3. Kinetic Model for Solid-State Reactions , R.E. Carter , J. Chem. Phys. / v.35,pp.1137-1138,
    4. Tailoring of Reaction-bonded Al₂O₃(RBAO) Ceramics , N. Claussen;N.A. Travitzky;S. Wu , Ceram. Eng. Sci. Proc. / v.11,pp.806-820,
    5. Formation of Lanxide Ceramic Composites Materials , M.S. Newkirk;A.W. Urquhart;H.R. Zwicker;E. Breval , J. Mater. Res. / v.1,pp.81-89,
    6. Low-Shrinkage Reaction-bonded Alumina , N. Claussen;T. Le;S. Wu , J. Eur. Ceram. Soc. / v.5,pp.29-35,
    7. Kinetic Model for Solid-State Reactions , R.E. Carter , J. Chem. Phys. / v.34,pp.2010-2016,
    8. 무가압 분말 충전 성형법을 이용한 알루미나 세라믹스의 제조(Ⅱ) , 박정현;성재석 , 한국요업학회지 / v.32,pp.113-119,
         
    9. 무가압 분말 충전 성형법을 이용한 알루미나 세라믹스의 제조(Ⅰ) , 박정현;이상진;성재석 , 한국요업학회지 / v.31,pp.31-38,
         

 저자의 다른 논문

  • 박정현 (59)

    1. 1980 "용융 알루미늄에 의한 점토결합 카올린 샤모트의 침식에 관한 연구" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 17 (4): 188~196    
    2. 1982 "SiC 질 공업용 도자기 개발에 관한 연구" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 19 (1): 5~12    
    3. 1982 "탄소피막 저항기용 자기소체 제조에 있어 Barite 활용에 관한 연구" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 19 (2): 95~100    
    4. 1982 "Al 분말의 산화에 의한 $Al_2O_3$ 소결에 관한 연구" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 19 (3): 179~186    
    5. 1983 "첨가된 알루미늄 분말의 산화가 알루미나 소결에 미치는 영향(I. 공기중, $1350~1550^{\cire}C$에서)" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 20 (1): 49~54    
    6. 1983 "Al-Kaolin 혼합물의 Mullite화 반응" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 20 (2): 123~128    
    7. 1984 "첨가된 알루미늄 분말의 산화가 알루미나 소결에 미치는 영향(II. 공지궁 1,600~1,80$0^{\circ}C$에서)" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 21 (3): 259~265    
    8. 1984 "Kaolin-Al 혼합물의 고온 Mullite 화 반응" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 21 (4): 327~332    
    9. 1986 "Al 분말의 점화열을 이용한 Sialon 분말 제조에 관한 연구" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 23 (2): 1~6    
    10. 1986 "Kyanite-Al 혼합물의 Mullite화 반응" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 23 (2): 7~12    
  • 염강섭 (4)

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