• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.74-74
• /
• 2009

카본나노튜브(CNT) 복합체는 우수한 기계적 성질을 가지고 있어 다양한 분야에서 연구되고 있다. 본 연구에서는 카본나노튜브(CNT)를 간단한 볼밀공정을 사용하여 Sn3.5Ag solder ball과 SAC305 powder 표면에 혼합하고 이를 통해 접합부 특성을 관찰하였다. 볼밀을 실시하기 전 카본나노튜브(CNT)는 초음파을 이용하여 분산을 실시하였다. Sn3.5Ag solder ball의 직경은 450um이고 SAC305 powder의 직경은 약 30um이었으며 이때 사용한 볼밀볼의 직경은 각각 3mm, 1mm이다. 볼밀 회전속도는 약 300rpm이고 6, 12, 18, 24시간동안 볼밀을 실시하였다. 24시간 볼밀 후에도 solder ball과 solder powder의 모양은 크게 변하지 않았다. SEM을 통해 표면을 관찰한 결과 분산된 카본나노튜브(CNT)는 solder ball과 solder powder의 표면에서 관찰되었다. 카본나노튜브(CNT)가 삽입된 solder ball은 BGA coupon 위에 놓고 Reflow를 실시하여 접합하였고 solder powder은 flux를 첨가하여 paste로 제조하여 2012 chip에 대한 접합특성을 관찰하였다. 카본나노튜브(CNT)는 solder ball 내부의 표면근처에서 관찰되었으며 카본나노튜브(CNT)가 혼합된 solder ball은 Aging 실시 후에 IMC 두께가 카본나노튜브(CNT)가 혼합되지 않은 solder ball에 비해 두께가 작고 접합강도는 약 10% 증가하였다. 또한 카본나노튜브(CNT)가 혼합된 solder paste와 카본나노튜브(CNT)가 혼합되지 않은 solder paste를 비교한 결과 인쇄성은 모두 양호하였으며 카본나노튜브(CNT)가 혼합된 paste를 사용한 chip의 전단강도가 높게 나타났다.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.7 no.4
• /
• pp.339-346
• /
• 1997

회전 불밀에 있어서 볼의 운동을 비선형 spring과 비선형 deshpot로 구성된 Kelvin모델을 사용한 DEM(Distinct Element Method;개별요소법)에 의하여 2차원으로 해석하였다. 모델에 있어서 점성계수는 볼과 밀벽사이의 반발실험 데이타로 부터 결정하였다. 각볼의 동적인 운동은 비선형 점탄성과 Newton의 운동법칙를 기초로하여 모사되었다. 밀이 회전하는 동안 볼의 궤적과 동적인 운동은 실제 실험에 의한 밀내에서의 볼의 운동고 잘 일치하였다. 본 연구에서 제안된 모델 시뮬레이션은 회전 볼밀내의 실제의 3차원인 볼의 운동에 대한 해석에 중요한 단서가 될 수 있었다. 볼의 운동고 운동에너지는 회전 볼밀의 속도와 볼의 충진율에 의해 크게 영향을 받았다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2003.03a
• /
• pp.184-184
• /
• 2003

고성능 전자부품 개발이 진행되면서 나노크기의 분말에 대한 합성연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다. 실제 나노크기의 입자는 그 기능이 기존 fm크기의 입자에 비해 뛰어나 많은 연구자들의 관심이 되어 있음에도 불구하고 제품으로 응용된 예는 거의 없는 실정인데 이는 나노크기의 입자라 할지라도 응집이 되어 있거나 작업하기 어렵기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 응집된 BaTiO$_3$분말에 분산제와 함께 고속볼밀을 하여 이에 따른 분산 효과와 tape casting을 위한 최적 분산 안정성에 대하여 연구하였다. 분산제의 종류와 볼밀시간에 따른 분산효과를 확인하기 위하여 zeta potential 값을 비교하였으며 이러한 분산제의 종류와 볼밀시간에 따라 분산효과가 변하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 분산된 분말에 대해 다른 분자량을 가지는 PVB와 상용바인더를 사용하여 tape casting하였다. 결합제의 종류에 따라 슬러리의 특성이 변화하였으며 분자량이 다른 PVB를 사용하여 성형한 시편을 소결하여 미세구조에 미치는 영향을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.55 no.4
• /
• pp.456-466
• /
• 2017

This work investigated the particle morphology change to difference in milling media in a metal based composite fabrication process using a stirred ball mill with ball behavior of DEM simulation. A simulation of the three dimensional motion of grinding media in the stirred ball mill for the research of grinding mechanism to clarify the force, kinetic energy, and medium velocity of grinding media were calculated. In addition, the rotational speed of the stirred ball mill was changed to the experimental conditions for the composite fabrication, and change of the input energy was also calculated while changing the ball material, the flow velocity, and the friction coefficient under the same conditions. As the rotating speed of the stirred ball mill increased, the impact energy between the grinding media to media, media to wall, and media and the stirrer increased quantitatively. Also, we could clearly analyze the change of the particle morphology under the same experimental conditions, and it was found that the ball behavior greatly influences in the particle morphology changes.

• Resources Recycling
• /
• v.30 no.5
• /
• pp.17-24
• /
• 2021

Natural aggregate regular exploitation has led to environmental and resource depletion issues; consequently, construction waste has become an important raw material in the supply of aggregate smoothly. The recycled aggregate produced in the most of recycled aggregate processing company in Korea has a high adhesion ratio of cement paste and mortar, which affects the water absorption ratio and density. Therefore, the quality of recycled aggregate needs to be improved. In this study, we improved the quality of recycled aggregate through the use of a multistage separation ball mill. This ball mill has a sieve which protects the ball mix and improves the motion. Products produced by using multistage separation ball mill were compared with various quality standard for utilization as recycle aggregate. Finally, we confirmed that the multistage separation ball mill can efficiently separate cement paste and mortar from natural aggregate and that it is suitable for the production of recycled aggregates.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.8 no.4
• /
• pp.595-601
• /
• 1997

The regeneration of the iron powders in the treatment of $FeCl_3$ etching solution containing nickel by ball-mill and ultrasonic treatments has been studied. When the unreacted iron powders were treated twice, the removal efficiency of nickel was 94.0% for the ball-mill treatment and 82.1% for the ultrasonic treatment. But the removal efficiency of nickel was 40.0% for the untreated iron powders. As the treatment time was increased, the particle size of iron powders was decreased for ball-mill treatment and almost not changed for ultrasonic treatment.

• Resources Recycling
• /
• v.27 no.3
• /
• pp.78-85
• /
• 2018

Effect of ball milling treatment on the hydrochloric acid leaching performance of black dross was investigated to recover alumina. Ball milling time and speed showed limited effect on the leaching behavior of the alumina in the mechanically dross. Under the optimum mechanical activation condition (for 1h at 700 rpm), the leaching of alumina in hydrochloric acid solution was significantly affected by leaching time and reaction temperature. MgO was completely dissolved in most of the leaching conditions, while a small amount of Ca, Fe, Si and Ti oxides was dissolved. Although 80% of alumina was dissolved, the dissolved minor components such as Ca, Fe, Mg, Si and Ti oxides should be separated to recover pure alumina solution.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.7 no.4
• /
• pp.665-672
• /
• 1997

We applied mechanical alloying process by ball milling to produce molybdenum silicides $MoSi_2$ and $Mo_5Si_3$ using a mixture of elemental molybdenum and silicon powders at room temperature. The intermetallic compound MoSi$_3$ have been obtained by ball milling of $Mo_{33}Si_{67}$ mixture powders for 100 h, which is transformed to single $MoSi_2$ phase by subsequent heat treatment up to $725^{\circ}C$. The grain size of the $MoSi_2$ powders thus obtained was 19 nm, being approximately four times smaller than that of the commercial alloy. The intermetallic compound $MoSi_2$ with grain size of 30 nm have been also obtained by ball milling of $Mo_{62}Si_{38}$ mixture powders for 500 h, which is transformed to single $MoSi_2$ phase by heating up to $1000^{\circ}C$. We believe that the retarded ball milling time for the formation of $MoSi_2$ phase is attributed to its complicated crystal structure and large unit cell. The finer grain size in the ball-milled molybdenum silicides powders is expected to improve room-temperature mechanical properties for high-temperature structural materials.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
• /
• 2002.11a
• /
• pp.63-63
• /
• 2002

현재 기계적 합금화법에서는 주로 합금을 구성하는 성분원소 분말을 불활성분위기에서 볼밀처리 함으로써 함금화를 시키거나 모합금에 산화물을 분산시켜 복합화시키는 공정을 통하여 각종 화합물, 비정질상 및 과포화고용체등의 준안정상의 합성 뿐만이 아니라 초미세조직의 생성에 관한 폭 넓은 분야의 연구가 행하여지고 있다. 한편 MA에서는 볼멀처리중 기계적 에너지의 투여에 의하여 실제 반응온도보다 낮은 온도에서 발생하는 특이한 화학반응 즉 Mechanochemical 반응을 일으키 기도 한다. 본 연구에서는 헤마타이트($Fe_20_3$)와 금속윈소인 Ti의 MA처리에 의하여 고상환원반응 을 유기시켜 $Fe-TiO_2$계 nanocomposite 분말재료를 제조하고자 한다. 특히 MA 공정에 있어서 자기 물성의 변화와 X선 회절을 통하여 고상환원반응에 의한 복합분말의 생성과정을 조사하였다. 출발원료는 $Fe_20_3$(고순도화학제,99.9%, 평균입경 0.1$\mu\textrm{m}$)와 금속원소인 Ti(99.9%, 명균업경 150$\mu\textrm{m}$)을 몰비 2:3의 조성이 되도록 하여 MA를 실시하였다. 볼멀은 고에너지 유성형 볼밀장치(독일 제, Fritsch P-5)를 이용하였으며 진공치환형 용기에 원료분말을 장입하여 2회정도 진공배기한 후 아르곤 가스를 충전하여 볼밀을 행하였다. 얻어진 분말시료에 대하여 x-선 회절장치, 전자현미경 (SEM) 및 진동시료형자력계(VSM)를 통하여 결정구조, 미셰조직 빛 자기특성을 조사하였다. $Fe_2O_3-Ti$ 혼합분말의 MA처리 에 의하여 초기단계부터 환원반응과 함께 $Fe_3TIO_{lO}$ 중간상이 관찰 되었으나 30hrs의 MA처리 후 Fe와 산화물 $TiO_2$로 모두 환원되어 $Fe-TiO_2$계 나노복합분말이 얻어짐을 알 수 있었다. 이 때 X션 회절피크의 line broadening으로부터 복합분말의 Fe 명균 결정립 크기는 24nm로 초미세 결정럽의 분말합금이었다. 포화자화값은 볼밀처리에 따라 점점 증가하여 MA 30시간에는 20.3emu/g로 포화됨을 알 수 있었다. 또한 보자력 Hc는 MA초기단계에 350e로 매우 낮으나 30시간 후에는 Hc값이 2600e로 매우 큰 값을 나타내었다. 이것은 환원반응결과 초기에 생성된 Fe의 결정립이 비교적 크고 결정결함이 적으나 볼밀처리를 30시간까지 행하면 Fe 결정렵의 미세화 빛 strain 증가로 magnetic hardening이 일어나기 때문인 것으로 사료된다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.21 no.3
• /
• pp.311-316
• /
• 2010

This study aimed to prepare antimony-doped tin oxide (ATO) dispersion with high stability. The methods to achieve this goal were sought by investigating the changes of ATO particle size, size distribution, dispersion property as wet ball milling treatment time increased. And the changes of wet ball milled ATO dispersion property were also investigated, as pH increased. The changes of ATO particle size and size distribution, according to wet ball milling treatment time were evaluated with laser diffraction particle size analyzer and scanning electron microscope (SEM). The changes of ATO dispersion property, as wet ball milling treatment time and pH increased, were evaluated with zeta potential analysis and Turbiscan. By 60 min wet ball milling treatment time, ATO particle size decreased and size distribution became narrower, as the treatment time increased. After 60 min milling, the ATO particle size decreased to less than 30% of the initial size and the size distribution was narrowed to $0.1{\sim}5{\mu}m$ from $1{\sim}35{\mu}m$. However, more than 60 min milling, ATO particles aggregated and the particle size increased. ATO dispersion stability also increased as the treatment time and pH increased because the reduced particle size increased particle surface energy and repulsion between particles and the increased pH enhanced particle surface ionization. Hence, after proper length of wet ball milling treatment, highly stable ATO dispersion can be prepared, as increasing pH of the dispersion.