• Title/Summary/Keyword: 소결체

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Effect of Temperature on Sintering Properties in Zirconia Fabricated by Plasma Activated Sintering (Plasma Activated Sintering법으로 제조된 지르코니아의 소결특성에 미치는 온도의 영향)

  • 신종호;정연길;허성강
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.37 no.9
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    • pp.856-863
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    • 2000
  • 상압 소결법과 통전활성 소결(Plasma Activated Sintering; PAS)법으로 120$0^{\circ}C$부터 150$0^{\circ}C$의 온도범위에서 제조된 지르코니아의 기계적 특성을 ring on ring disk 굽힘시험으로 비교하여 고찰하였다. 모든 소결온도범위에서 PAS법으로 제조된 소결체의 밀도와 경도는 상압 소결법에 의해 제조된 소결체 보다 높게 나타났다. 결정립의 크기는 두 소결법에 의해 제조된 소결체 모두에서 소결온도 증가에 따라 증가하였으나, PAS법으로 제조된 소결체가 상압 소결법으로 제조된 소결체 보다는 결정립 성장이 억제되었다. 파괴인성은 PAS법으로 제조된 소결체의 경우 130$0^{\circ}C$에서 최고값을 나타낸 후 소결온도 증가에 따라 미세하게 감소하였으며, 상압 소결법으로 제조된 소결체의 경우 소결온도 증가에 따라 증가되었다. 소결체의 상분율 변화는 PAS법으로 제조된 경우 전 온도범위 (1200~150$0^{\circ}C$)에서 정방정상만 관찰되었으며, 상압 소결법의 경우 단사정상과 정방정상의 혼합상을 나타내었고, 소결온도 증가에 따라 정방정상의 비율이 증가하였다. 결과적으로 PAS법의 경우 지르코니아의 최적 소결온도는 130$0^{\circ}C$이며, 상압 소결법의 경우 150$0^{\circ}C$임을 알 수 있었으며, 소결체의 파괴인성에 미치는 영향은 결정립 크기 및 정방정상의 분율임을 확인할 수 있었다.

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핵연료 소결체의 최적 밀도 평가 연구

  • 김용수;이동욱;김석봉;송증회;이종권;최규환;김인환
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05b
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    • pp.147-152
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    • 1997
  • 핵연료의 노내 성능에 영향을 미치는 주요 제조 인자중의 하나인 소결체 밀도의 최적화 연구를 국내 제조 소결체에 대해 소결체 밀도와 수분 함유량 및 봉내압 평가를 통해 수행하였다. 연구 결과 원자로내 연소에 따른 봉내압 증가를 줄이기 위해서는 이론밀도 96% 이하의 밀도가 바람직하나 소결체내의 과다한 수분 함량을 피하기 위해서는 95% 이상의 밀도가 필요한 것으로 나타나 핵연료 소결체의 밀도는 이론밀도의 95% - 96.2%가 최적값으로 평가되었다.

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Effects of Additive on (U,Ce))$O_2$ Sintering Property and Study on Scrap Recovery (첨가제가 (U,Ce)$O_2$ 소결특성에 미치는 영향 및 Scrap재활용에 관한 연구)

  • 김연구;김시형;나상호;김한수;정창용;서동수;이영우
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.140-140
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    • 2003
  • $UO_2$-5wt%CeO$_2$ 분말에 첨가제 Li$_2$O을 첨가하여 소결분위기, 온도 및 첨가량이 소결체의 치밀화와 결정립성장에 미치는 영향을 조사하였으며, $UO_2$-5wt%CeO$_2$소결체의 산화에 의한 분말화 거동을 산화조건에 따라 측정하여 이를 $UO_2$소결체의 분말화 및 산화거동과 비교 분석하였고, 불량 scrap 소결체를 재사용하기 위해 산화실험에서 얻은 최적 산화조건으로 소결체를 분말화하여 원료분말에 첨가, 분말처리후 소결하여 이것이 소결체의 특성에 미치는 영향을 분석하였다. $UO_2$-5wt%CeO$_2$에 Li$_2$O를 첨가하여 소결할 경우, 온도에 대한 영향은 크지 않았으나 첨가량 및 분위기에 따른 치밀화와 결정립성장이 다르게 나타났다. 산화실험에서는 $UO_2$-5wt%CeO$_2$ 혼합소결체시료가 $UO_2$보다 산화에 필요한 유도시간이 길게 나타났으며, 산화온도가 증가함에 따라 무게증가는 감소하였다. 분말처리에서 혼합-분쇄한 경우에는 scrap 첨가량에 따라 밀도는 감소하나, 결정립이 성장하였으며, 전체 기공분율은 증가하였다.

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Grain boundary structure and electrical characteristics of alkaline metallic cation-diffused $(SrCa)TiO_3$ ceramics (알칼리 금속 이온의 입계확산에 따른 $(SrCa)TiO_3$ 소결체의 입계구조 및 전기적 특성)

  • Heo, Hyeon;Cho, Nam-Hui
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.2 no.1
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    • pp.183-193
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    • 1999
  • Semiconducting (Sr0.85Ca0.15)TiO3 ceramics were prepared by conventional powder synthesis techniques, and then alkaline metallic cations were diffused into the ceramic bodies. The threshold voltage of the ceramics increases with increasing diffusion time and the amount of diffused materials. The ceramics had boundary potential heights of 0.01 ~ 2.89 eV, while their boundary resistance ranged from 2.2 $M{\Omega}$ to 120.4 $M{\Omega}$. Such electrical characteristics of the boundaries were correlated with the boundary structure of the ceramics obtained by transmission electron microscopy.

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Sintering Characteristics of 304 and 316L Stainless Steel Fine Powder (304 및 316L 스테인레스강 미립 분말의 소결 특성)

  • Lim, Tae-Whan
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.9 no.6
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    • pp.1555-1559
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    • 2008
  • The characteristics of 304 (Fe-18%Cr-12%Ni) and 316L (Fe-18%Cr-13%Ni-2.4%Mo) austenite stainless-steel compacts sintered with $5{\sim}15{\mu}m$ powder were investigated and the results led to the following conclusions: (1) When the sintering time was 3.6ks, the relative density of sintered compacts was $95{\sim}98%$, regardless of any other sintering condition. (2) When a vacuum sintering was done with $5{\mu}m$ stainless steel powders, almost fully-dense sintered compacts were obtained at is = 57.6ks. (3) The amount of residual oxygen in 304 and 316L sintered compacts was $0.5{\sim}0.6%$, regardless of sintering atmosphere. (4) The amount of residual oxygen in the vacuum sintered compact decreased more than 0.3 % due to addition of carbon powder, thereby reducing the formation of oxides. Furthermore, the addition of carbon improved the density of sintered compact, which enables us to make a fully-dense high performance sintered compact.

Effect of Sintering Atmosphere on the Electrical Characteristics of the Grain Boundaries of $SrTiO_3$Ceramics Prepared from Semiconducting Calcined-powders (반도성 하소분말을 이용하여 제조된 $SrTiO_3$소결체의 소결 분위기에 따른 입계 전기적 특성)

  • 조남희;박명범
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.4
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    • pp.380-387
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    • 2001
  • 140$0^{\circ}C$ 환원 분위기(질소-수소) 조건에서 열처리하여 반도성 SrTiO$_3$하소분말을 제조하였다. 하소분말을 이용하여 135$0^{\circ}C$에서 2시간동안 상압 소결하여 소결체를 제조하였으며, 이때 소결 분위기에 따른 소결체 입계의 전기적 특성을 고찰하였다. 이들 소결체는 전형적인 바리스터 특성을 나타내었으며, 특히 소결 분위기를 질소-수소로부터 공기로 변화시킴에 따라서 소결체의 문턱 전압, 입계 비저항 그리고 입계 전위 장벽은 430V/cm, 10MΩ.cm 그리고 2.0$\times$$10^{-3}$eV로부터 1000V/cm 이상, 240 MΩ.m 그리고 1.1eV로 변하였다.

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방전플라즈마 소결법으로 제조한 Mo-Cu 합금 소결체의 물성 및 전기적 특성에 관한 연구

  • Lee, Han-Chan;Mun, Gyeong-Il;Lee, Bung-Ju;Sin, Baek-Gyun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.277-277
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    • 2011
  • Mo-Cu 합금은 고강도이고 우수한 열전도성 및 전기전도성를 가지는 특성이 있어 현재 방열소재, 반도체 부품, 자동차 부품 등 여러 응용분야에서 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 서로 고용성이 없는 Mo-Cu 합금을 제조하기 위해서 Mo, Cu 분말을 PBM (Planetary Ball Milling) 방법을 이용하여 제조 하였으며, 제조된 분말은 SPS (Spark Plasma Sintering) 공정을 이용하여 소결체를 제조하였다. Mo-Cu의 조성 변화는 Cu의 함유량을 각각 5at%Cu, 10at%Cu, 20at%Cu로 조절하여 수행하였으며, PBM 의 공정 변수로 회전수(RPM), 볼과 분말의 비율, 분산제의 양, 볼밀 시간, 분위기 변화를 주어 최적조건을 얻기 위한 실험을 진행하였다. PBM 방법을 이용하여 제조한 분말은 PSA (Particle Size Analysis)에 의해 분말의 크기를 측정하고 EDS(Energy Disperse X-ray Spectrometer) 분석에 의해 조성을 확인하였으며, XRD (X-Ray Diffraction) 분석에 의해 Cu peak이 사라지는 조건을 PBM의 최적조건으로 잡고 실험을 진행하였다. 소결체를 고밀도화하기 위해 소결공정을 SPS 방식으로 하였으며 소결체의 경도, 내마모성, 마찰계수 일함수 등을 분석하기 위해 소결체의 크기를 직경 30 mm 및 두께 5 mm로 설계하였고, 소결 공정 변수로 소결온도를 각각 $900^{\circ}C$, $1000^{\circ}C$, $1100^{\circ}C$, 소결압력을 50MPa, 60MPa, 70MPa, 유지시간을 0분, 10분, 20분으로 차이를 주어, 소결체의 밀도차이와 물성차이를 분석하였다. 그 결과 PBM의 최적조건으로는 5at%Cu 에서는 10h, 10at%Cu, 20at%Cu 에서는 20h의 최적의 밀링 시간을 확인하였고, 다른 공정 변수의 최적조건으로는 회전수 300RPM, 10:1의 볼과 분말 비, 분산제 4wt%, Ar 분위기라는 조건을 얻을 수 있었다. 각각의 공정변수 변화에 따른 소결체 최적밀도 달성조건, 소결체 물성 및 전기적 특성 등의 상관관계에 관하여 보고한다.

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Sintering of $\textrm{TiH}_2$ Powders ($\textrm{TiH}_2$ 분말의 소결)

  • Kim, Won-Baek;Choi, Good-Sun;Suh, Chang-Youl;Kil, Dae-Sup;Ha, Ho
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.9 no.3
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    • pp.282-289
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    • 1999
  • 티타늄 수소화물(TiH$_2$) 분말을 원료로 사용하여 Ti 소결체를 제조하였다. 원료분말은 수소화-탈수소화법(HDH법)에 의해 제조한 상용분말이었으며 비교를 위해 동일한 입도를 갖는 Ti 분말도 함께 소결하였다. $TiH_2$는 소결체의 밀도를 현저하게 촉진하였으며 $TiH_2$$\longrightarrow$$Ti+H_2$의 탈수소반응에 의해 생성되 청정한 Ti분말이 소결을 촉진하기 때문인 것으로 판단된다. 같은 이유로 $TiH_2$소결체의 산소농도는 Ti 소결체보다 낮게 나타났다. 소결체의 잔류수소는 소결온도가 증가함에 따라 감소하였으며 $1200^{\circ}C$ 이상에서는 5 ppm 이하의 낮은 값을 나타냈다. 소결체의 경도는 소결밀도 및 산소량에 비례하는 것으로 나타났다. $TiH_2$분말의 cubic$\longrightarrow$tetragonal 변태온도는 X-선 회절분석 결과 $16~20^{\circ}C$ 구간으로 밝혀졌다.

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웨스팅하우스형 V5H 원전 연료 제조를 위한 소결체 장입 장비 개발

  • 공상필;신세용;이용성;황창환;권용복;김풍오
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05b
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    • pp.617-622
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    • 1995
  • 원전 연료는 이산화 우라늄의 원통형 소결체를 지르칼로이 피복관에 장입 시킨 원전 연료봉을 집합체 다발로 조립하여 제조된다. 지금까지 국산 연료에는 연료봉의 전길이에 대하여 일정한 농축도의 소결체가 장입 되도록 설계 및 제조되어 왔다. 그러나 Westinghouse의 V5H 연료에서는 연료봉의 상 하단에 각각 6 인치 길이의 천연 우라늄 소결체가 추가로 장입 되어야 하는 이른바 Axial Blanket 연료 제조 기술을 요구하고 있어서 새로운 장비의 도입 또는 개발이 필요하게 되었다. 기존의 소결체 장입 공정은 Siemens사에서 도입된 기술로써 연료봉 양단에 Axial Blanket을 장전 할 수가 멀게 되어 있다. 따라서 기술적으로 Axial Blanket 연료의 제조가 가능할 뿐 아니라 연료의 제조 건전성을 보다 향상시킬 수 있고 생산성이 우수한 장비를 국내 기술로 국산화 개발하였다.

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