• 동력기계공학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.72-76
• /
• 2011

In this work, the parameter optimization for thermal-sprayed Al/SiC composites have been designed by $L_9(3^4)$ orthogonal array and analysis of variance(ANOVA). Al/SiC composites were fabricated by flame spray process on steel substrate. The hardness of composites were measured using micro-vickers hardness tester, and these results were analyzed by ANOVA. The ANOVA results showed that the oxygen gas flow, powder feed rate and spray distance affect on the hardness of the Al/SiC composites. From the ANOVA results, the optimal combination of the flame spray parameters could be extracted. It was considered that experimental design using orthogonal array and ANOVA was efficient to determine optimal parameter of thermal-sprayed Al/SiC composites.

• 한국재료학회지
• /
• 제4권8호
• /
• pp.945-951
• /
• 1994

분말야금법으로 제조된 $SiC_{p}$/6061 Al 복합재료의 열간 압출가공에 있어서 압출성에 미치는 빌렛의 특성과 압출조건의 영향에 대하여 조사하였다. 압출가공성의 난이도를 판단 할 수 있는 기준이 되는 최대압출력과 변형저항 값($K_{w}$)은 350ton 압출기를 이용한 압출압력의 측정과 Watanabe등의 경험식에 의해 도출되었다. 6061Al합금기 복합재료 빌렛의 전단변형저항고 압출압력은 강화재($SiC_{p}$)의 부피분율이 증가함에 따라 증가하고 있으나, 증가되는 비율은$SiC_{p}$인 경두가 $SiC_{w},Al_{2}O_{3f}$/보다 작았다. 강화입자 크기가 작을 수록 변형저항 값이 증가하였고 압출성도 양호하였다. 변형저항 값의 증가는 기지금속의 가공경화에 기인하며, 최대압출력을 나타내는 피이크는 강화재의 입자가 미세할 수록, 즉 가공경호가 클 수록 뾰족한 형상을 나타내었다. 압출온도가 증가할 수록 변형저항 값이 낮아져서 작은 압출력으로도 복합재료의 압출이 가능하나, $500^{\circ}C$이상인 경우 압출재 표면에 극심한 tearing현상이 발생하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제6권10호
• /
• pp.1043.1-1048
• /
• 1996

알루미나 매트릭스 복합재료를 AIZnMg(7075)-합금의 직접적인 용융산화를 통하여 제조하였다. 충전재료는 17$\mu\textrm{m}$ 크기의 모서리가 둥근 연마재용 SiC 입자를 사용하였다. 산화촉진재 SiO2를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우를 비교하였다. 매트릭스 형성 매카니즘과 반응거동을 온도와 SiO2사용량을 중심으로 연구하였으며, 얻어진 AI2O3/SiC/금속 복합재료의 미세구조를 관찰하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.145-151
• /
• 1997

AI-xSi/ySiC( x:6~18wt%, y: 3~9wt%, SiC 입자크기: $10~28{\mu}m$) 복합재료를 재용해한 후 항온 유지하고 응고 시킬때 SiC 입자가 몰드의 하부로 침강하는 현상을 계통적으로 조사하였다. AI-Si/SiC 복합재료 용탕을 항온으로 유지하면 입자가 없는 지역은 유지시간이 약 처음 30분 동안 빠르게 증가한다. SiC 입자가 크기가 클수록 SiC입자의 크기가 클수록 SiC입자의 침강속도가 빠르다. 또한 복합재료중 철가한 SiC 입자의 부피분율이 증가하면 입자의 침강속도는 감소한다.

• Composites Research
• /
• 제16권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2003

본 연구는 보강재의 부피분율이 49%, 56%, 63%첨가된 패키징용 SiC/Al복합재료를 가압주조법을 통해 개발하였다. SiC/Al복합재료는 0.8%의 무기성형제와 $Al_2$O$_3$섬유가 SiC입자에 비해 부피비 1:10의 비율로 첨가되었으며 새로이 고안된 몰드에서 제조되었다. 제조된 SiC/Al복합재료에 대해 30-300 구간에서 열팽창 계수를 측정하고, FEM수치해석과 비교하여 온도에 따른 특성을 분석하였다. 실험결과 SiC/Al복한재료의 열팽창계수는 혼합법칙, Turner모델의 중간값을 가졌으며 상온에서는 Turner모델에 가깝다가 온도가 높아질수록 혼합법칙에 가까와졌다. 이러한 특성은 모재의 소성변형 및 잔류응력에 의한 것으로 본 연구에서 제안한 모재와 보강재 사이에 작용하는 평균응력 차이로부터 분석이 된다. 해석결파 모재의 소성변형이 시작되는 온도에서 SiC/Al복합재료의 열팽창계수가 급격히 증가하였으며, 가공 잔류응력은 이러한 소성변형의 시작온도를 고온으로 이동시킴으로써 열팽창계수에 영향을 끼침을 밝혔다. 이러한 일련의 연구를 통해 온도에 따른 열팽창 특성은 복수입자모델에 의한 2차인 해석을 통해 성공적으로 분석됨을 보였다.

• Composites Research
• /
• 제16권3호
• /
• pp.75-84
• /
• 2003

본 연구의 목적은 가압주조법에 의해 제조된 Saffil/Al, Saffil/$\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$/Al, Saffil/SiC/Al 과 같은 혼합금속 복합재료의 마모 물성을 조사하고자 하는 것이다. 마모 시험은 건조와 윤활상태 하에서 pin-on-disk 형태의 마모 시험기로 수행되었다. 세가지 금속복합재료의 마모 물성시험에서 Saffil섬유, $\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$입자, SiC입자의 효과들을 조사하였다. 마모 메커니즘은 복합재료의 마모된 표면들을 관찰하여 분석하였다. 마모과정 동안 마찰계수(COF)의 변화는 컴퓨터에서 자동적으로 기록되었으며, 건조 조건에서 Saffi1/SiC/Al은 고온과 높은 하중 하에서 가장 좋은 마모 저항을 보여주었다. 한편 Saffil/ Al과 Saffi1/$\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$/Al의 마모 저항은 비슷한 결과를 보였다. 건조조건에서 적당한 하중과 상온에서 지배적인 마모 메커니즘은 연삭 마모이며, 하중이나 온도가 증가함에 따라 응착마모로 변화되며, 고온에서는 융착마모를 나타내었다. 건조 상태에서 세가지 복합재료를 비교시 액체 파라핀에 의한 윤활시험시 마모 특성이 가장 좋은 결과를 나타내었다. 윤활조건에서는 Saffil/Al복합재료가 가장 좋은 마모 저항성을 보였으며, 이 경우 마찰계수도 가장 작게 나타났다. 윤활 조건에서 금속복합재료의 주요 마모 메커니즘은 microploughing 이었으나, microcracking 역시 다른 정도에서는 미소 균열도 발생한다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.316-324
• /
• 1993

Three types of dispersed, coated and mechanically mixed SiC reinforced Al2O3 composite powders were used to investigate the effect of composite powder type on sintering characteristics and properties of Al2O3-SiC composites. Sinterability of coated type composite powders was superior to that of other composite powders when they were pressureless sintered at 1500~1$700^{\circ}C$ for 2h in Ar atmosphere. However, sinterabilities (>98% TD) of each type of composite powders were similar when they were hot pressed at 180$0^{\circ}C$ for 1h under 30MPa in N2 atmosphere. SiC powders were randomly distributed in the specimen prepared from dispersed type composite powders, whereas homogeneously distributed for coated type specimens. It was found that SiC powders inhibited the grain growth of Al2O3, and fracture toughness was increased by the increment of crack growth resistance due to residual stress by secondary SiC particles within Al2O3 grains.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.46-49
• /
• 2003

Aluminum based metal matrix composites(MMCs) are well known for their high specific strength, stiffness and hardness. They are gaining further importance because of their high wear resistance. In this study, Al/Saffil-20%, Al/Saffil-5%/Al2O3(particle type)-15% and Al/Saffil-5%/SiC(particle type)-15% hybird MMCs' wear behavior were characterized by the pin-on-disk test under various normal load The superior wear resistance was exhibited at Al/Saffil-5%/SiC(particle type)-15% MMCs. And this MMCs' predominant wear mechanism is subsurface cracking in the low load wear regime. Others(Al/Saffil-20%, Al/Saffil-5%/Al2O3(particle type)-15%) showed the similar wear resistance with each other at the same test condition. In the low load & room temperature condition, the wear resistance was improved due to the high hardness of the ceramic reinforcements. As the test load increased, the wear properties were governed by the wear properties of matrix.

• Composites Research
• /
• 제13권6호
• /
• pp.23-29
• /
• 2000

층상구조재료가 갖는 약점으로는 구성재료층 간의 열.기계적 특성 차이로 인하여 내부응력이 발생되고 비틀림 변형이 유발되어 형상 제어가 매우 어려울 뿐만 아니라, 반복적인 열 하중으로 인해 열이력을 받을 경우 접합부에서의 파손이 생길 수 있다는 것이다. 최근 층상구조에서 조직 혹은 조성이 점차적으로 변하는 계면을 삽입한 경사조성재료는 열.기계적 변형특성 차이에 의한 재료의 손상을 최소화시킬 수 있으나, 용도에 적합한 구조설계를 위해서 열.기계적 해석이 필요하다. 본 연구에서는 전자패키징용 $Al-SiC_p$ 경사조성 복합재료의 기하학적 구조와 온도변화에 따른 곡면화 변형 및 내부응력분포를 해석하고자 하였다. 한편 층상구조 $Al-SiC_p$ 경사조성 복합재료의 열변형량을 측정하고 내부응력분포를 실험적으로 구하여, 이론적으로 계산한 결과와 비교하였다. 본 연구의 해석결과는 경사조성 층상구조재료의 최적구조 설계에 유용하게 적용할 수 있다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 1998년도 한국재료학회 춘계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.104-104
• /
• 1998