• 대한금속재료학회지
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• 제49권2호
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• pp.161-166
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• 2011

The aim of this study was to determine the effect of high-energy mechanical milling (HEMM) time and sintering temperature on microstructure and mechanical properties of the TiAl composite fabricated by pulse current activated sintering. TiAl intermetallic powders were milled by HEMM for 1h, 4h, and 8h respectively. Thermal analysis was used to observe the phase transformation of the milled TiAl powders. The sintering time decreased with increase of milling time. The hardness and fracture toughness of the sintered specimens also was improved with increasing milling time. The grain size of the sintered specimens which was milled for 4h was in the range of 50~100 nm.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권4호
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• pp.223-226
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• 2008

The comparison of sintering behavior and mechanical properties of ultra-fine WC-10wt.%Co and WC-10wt.%Fe hard materials produced by high-frequency induction heated sintering (HFIHS) was accomplished using ultra fine powder of WC and binders(Co, Fe). The advantage of this process allows very quick densification to near theoretical density and prohibition of grain growth in nano-structured materials. Highly dense WC-10Co and WC-10Fe with a relative density of up to 99% could be obtained with simultaneous application of 60 MPa pressure and induced current within 1 minute without significant change in grain size. The hardness and fracture toughness of the dense WC-10Co and WC-10Fe composites produced by HFIHS were investigated.

• 한국재료학회지
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• 제31권7호
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• pp.392-396
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• 2021

Expensive PCBN or ceramic cutting tools are used for processing of difficult-to-cut materials such as Ti and Ni alloy materials. These tools have the problem of breaking easily due to their high hardness but low fracture toughness. To solve these problems, cutting tools that form various coating layers are used in low-cost WC-Co hard material tools, and research on various tool materials is being conducted. In this study, binderless-WC, WC-6 wt%Co, WC-6 wt%Co-1 wt% Mo₂C, and WC-6 wt%Co-2.5 wt% Mo₂C hard materials are densified using horizontal ball milled WC-Co, WC-Co-Mo₂C powders, and spark plasma sintering process (SPS process). Each SPSed Binderless-WC, WC-6 wt%Co-1 wt% Mo₂C, and WC-6 wt%Co-2.5 wt% Mo₂C hard materials are almost completely dense, with relative density of up to 99.5 % after the simultaneous application of pressure of 60 MPa and almost no significant change in grain size. The average grain sizes of WC for Binderless-WC, WC-6 wt%Co-1 wt% Mo₂C, and WC-6 wt%Co-2.5 wt% Mo₂C hard materials are about 0.37, 0.6, 0.54, and 0.43 ㎛, respectively. Mechanical properties, microstructure, and phase analysis of SPSed Binderless-WC, WC-6 wt%Co-1 wt% Mo₂C, and WC-6 wt%Co-2.5 wt% Mo₂C hard materials are investigated.

• 한국분말재료학회지
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• 제29권3호
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• pp.219-225
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• 2022

An alternative fabrication method for carburizing steel using spark plasma sintering (SPS) is investigated. The sintered carburized sample, which exhibits surface modification effects such as carburizing, sintered Fe, and sintered Fe-0.8 wt.%C alloys, is fabricated using SPS. X-ray diffraction and micro Vickers tests are employed to confirm the phase and properties. Finite element analysis is performed to evaluate the change in hardness and analyze the carbon content and residual stress of the carburized sample. The change in the hardness of the carburized sample has the same tendency to predict hardness. The difference in hardness between the carburized sample and the predicted value is also discussed. The carburized sample exhibits a compressive residual stress at the surface. These results indicate that the carburized sample experiences a surface modification effect without carburization. Field emission scanning electron microscopy is employed to verify the change in phase. A novel fabrication method for altering the carburization is successfully proposed. We expect this fabrication method to solve the problems associated with carburization.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권5호
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• pp.439-444
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• 2022

Laser-induced plasmonic sintering of metal nanoparticles (NPs) is a promising technology to fabricate flexible conducting electrodes, since it provides instantaneous, simple, and scalable manufacturing strategies without requiring costly facilities and complex processes. However, the metal NPs are quite expensive because complicated synthesis procedures are needed to achieve long-term reliability with regard to chemical deterioration and NP aggregation. Herein, we report laser-induced Ag NP self-generation and sequential sintering process based on low-cost Ag organometallic material for demonstrating high-quality microelectrodes. Upon the irradiation of laser with 532 nm wavelength, pre-baked Ag organometallic film coated on a transparent polyimide substrate was transformed into a high-performance Ag conductor (resistivity of 2.2 × 10^-4 Ω·cm). To verify the practical usefulness of the technology, we successfully demonstrated a wearable transparent heater by using Ag-mesh transparent electrodes, which exhibited a high transmittance of 80% and low sheet resistance of 7 Ω/square.

• 한국분말재료학회지
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• 제30권2호
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• pp.123-129
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• 2023

High-temperature and high-pressure post-processing applied to sintered thermoelectric materials can create nanoscale defects, thereby enhancing their thermoelectric performance. Here, we investigate the effect of hot isostatic pressing (HIP) as a post-processing treatment on the thermoelectric properties of p-type Bi_0.5Sb_1.5Te_3.0 compounds sintered via spark plasma sintering. The sample post-processed via HIP maintains its electronic transport properties despite the reduced microstructural texturing. Moreover, lattice thermal conductivity is significantly reduced owing to activated phonon scattering, which can be attributed to the nanoscale defects created during HIP, resulting in an ~18% increase in peak zT value, which reaches ~1.43 at 100℃. This study validates that HIP enhances the thermoelectric performance by controlling the thermal transport without having any detrimental effects on the electronic transport properties of thermoelectric materials.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제6권1호
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• pp.51-58
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• 1999

지르코니아에 접합과 반응성이 정합되며 고온에서 물리화학적으로 안정성을 갖는 접합재를 제조하기 위하여 silicate계 유리의 조성에 따른 적심특성, 결정화 및 반응성등 제반 특성을 고찰하였다. 지르코니아와의 열팽창계수가 정합 될 수 있는 유리계에 대한 조성 실험하였다. Alkaline earth silicate 유리는 적심성이 우수하였으며 적심각이 낮으며 $B_2O_3$의 첨가함로써 유리의 점도를 조절 및 결정화를 억제할 수가 있었다. $900^{\circ}C$ 이하에서 적심공정에 일어났으며 $800^{\circ}C$에서 10시간동안 유지한 후에 결정화와 계면 반응을 조사한 결과 기공이 많이 발생하였으며 $B_2O_3$를 15mo1% 첨가한 경우 흐름성이 증가하였으며 기판과의 반응성이 높아졌다. 기공을 없애기 위해서는 공정변수를 조절하여 유리의 소결을 촉진할 필요가 있으며 유리점도와 반응성에 관한 최적화가 요구된다. 본 연구에서는 유리-세라믹필러 복합체의 고온적심성에 대하여 조사하였다. Filler로서 $ZrO_2$분말을 여러 조건으로 열처리하여 분말종류와 첨가량에 따라 기공, $ZrO_2$ filler의 형상 및 계면반응 등을 고찰하였다.

• 대한화학회지
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• 제33권4호
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• pp.337-342
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• 1989

비기체 연소란 테르밋 반응과 같이 고체혼합물 내에서 직접 점화할 때 자발적으로 진행되는 매우 격렬한 발열반응이다. 비기체 연소합성법은 빠른 공정, 에너지 절약, 저공정가, 그리고 고순도의 생산품을 만들 수 있는 장점이 있다. 이 비기체 연소법에 의하여 Ti$Si_x$(x=0.6, 0.8, 1.0, 2.0)계의 시료를 외부적인 소결 공정없이 합성하였다. $Ti_5Si_3$와 $Ti_5Si_4$는 각각 육방정계와 정방정계 이었고 TiSi와 $TiSi_2$는 사방정계 이었다. X-선 분석결과는 모두 JCPDS data와 매우 잘 일치하였다. 모든 반응의 연소형은 정류상태 연소였으며 $Ti_5Si_3$, $Ti_5Si_4$ 및 TiSi의 연소파의 전파속도는 0.6cm/sec 이상이었고 $TiSi_2$의 경우는 0.28cm/sec이었다.

• 자연과학논문집
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• 제8권1호
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• pp.61-69
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• 1995

$BaTiO_3$는 일반적으로 $BaCO_3$와 $TiO_2$의 고상반응으로 얻어지는데 BaO의 활성이 높고 이차상이 생성되므로 순수하게 합성하기가 어렵다. 순수한 $BaTiO_3$를 얻기 위해서 공침법, 가수분해법등이 연구되고 있으나 출발 원료가 비싸고 제조 공정상 문제로 고상반응으로 합성한 것과 별차이가 없다. 그래서 고상반응의 공정을 개선하는 연구가 다시 진행되고 있으며 본 연구에서도 $BaTiO_3$를 고상반응으로 합성할 때 물성에 좋지 않은 영향을 주는 이차상인 $Ba_2TiO_4$의 생성기구를 밝히고, 그것을 조절하려 했다. $BaTiO_3$의 이론조성중 Ba가 과잉인 영역에서는 $Ba_2TiO_4$가 $TiO_2$가 과잉인 영역에서는 $BaTiO_2O_5$와 $BaTiO_3O_7$이 소지의 팽창에 원인이 되었다. 환원에서 소결되는 $CeAIO_3$와 $BaTiO_3$계의 유전체는 공기중에서 $CeAIO_3$가 분해되고 이때 생성되는 $CeO_2$가 $BaTiO_3$의 전기적 물성에 큰 영향을 주었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제37권1호
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• pp.1-15
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• 2021

치과용 재료의 적층가공제작은 기존 제작방식에 비해 복잡한 형태까지 제작할 수 있으며 절삭가공에 비해서도 기구나 재료의 소모가 적어 지속가능성이 장점으로 대두되고 있다. 적층가공 제작은 7가지 방식으로 분류할 수 있는데, 폴리머는 적층가공에 가장 적합한 재료로 용기중합방식으로 제작하며 기존 자가중합방식에 비해 높은 물성과 적합도를 가져 상용화에 더 적합하지만 상대적으로 낮은 강도로 인해 임시수복물로 주로 이용된다. 금속은 PBF (powder bed fusion) 방식을 주로 이용하며 주조방식에 비해 파괴인성과 밀도가 높지만 잔류응력이 높아 이를 제거하기 위한 후처리방식에 대한 연구가 필요하다. 세라믹은 분말과 레진폴리머를 혼합한 재료를 용기중합하는 방식이 일반적이다. 제작 후 폴리머제거나 소결과 같은 후처리 과정이 복잡하다. 상용화되려면 세라믹 적층가공에 의한 결과물의 낮은 강도와 체적정확성이 개선되어야 한다. 적층가공은 어떤 재료이건 공정조건에 따라 물성과 표면환경이 달라지므로 가장 적합한 공정조건을 찾기 위한 연구가 더 많이 필요하다고 사료된다.