한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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pp.602-603
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2006
Micro-porous nickel (Ni) with an open cell structure was fabricated by powder metallurgy. The pore size of the micro-porous Ni approximated $30{\mu}m$ and $150{\mu}m$. For comparison, porous Ni with a macro-porous structure were also prepared by both powder metallurgy (pore size $800{\mu}m$) and the traditional chemical vapour deposition method (pore size $1300{\mu}m$). The mechanical properties of the micro-and macro-porous Ni samples were evaluated using compressive tests. Results indicate that the micro-porous Ni samples exhibited significantly enhanced mechanical properties, compared to those of the macro-porous Ni samples.
Porous graphites were synthesized by removing the template in HF after cabothermal conversion for 3 h at $900^{\circ}C$, accompanied by intercalations of pyrolyzed fuel oil (PFO) in the interlayer of Co or Ni loaded magadiite. The X-ray powder diffraction pattern of the porous graphites exhibited 00l reflections corresponding to a basal spacing of 0.7 nm. The particle morphology of the porous graphites was composed of carbon plates intergrown to form spherical nodules resembling rosettes like a magadiite template. TEM shows that the cross section of the porous graphites is composed of layers with very regular spaces. In particular, crystallization of the porous graphite was dependent on the content of Co or Ni loaded in the interlayer. The porous graphite had a surface area of $328-477m^2/g$. This indicates that metals such as Co and Ni act as catalysts that accelerate graphite formation.
The microstructure and mechanical property of the Ni and Ni-Cr porous metal reinforced AC4C matrix composites fabricated by squeeze casting were investigated. In this study Ni, Ni-Cr porous metals which are estimated to be easy to fabricate by squeeze casting are used as strengtheners for composite materials. As a matrix material, Al-7wt.%Si-0.3wt.%Mg(AC4C) has been used. In case of Ni/AC4C and Ni-Cr/AC4C composite, $750^{\circ}C$ melt temperature and minimum 25MPa squeezing pressure are needed to produce sound composite materials. The observation of interfacial reaction zone at various heat treatment condition shows that atsolutionizing temperature of above $520^{\circ}C$, the interfacial reaction zone increases proportionally with heat treatment time and the reaction products formed by interfacial reactions are mainly composed by $Al_{3}Ni$ and $Al_{3}Ni_{2}$ phases.
In the present study, equiatomic porous TiNi shape-memory alloys have been successfully prepared by self-propagating high-temperature synthesis (SHS) using elemental titanium and nickel powders. The porous TiNi alloys thus obtained have an open porous structure with about 64 vol.% porosity, and the pore size is about 1.8 mm. The effect of preheating temperature on the microstructure have been investigated. It is found that the pore size increases with increasing preheating temperature. Moreover, the preheating temperature was shown to have a significant effect on the microstructrue of the SHS-synthesized porous TiNi shape memory alloys.
본 연구에서는 Ni metal foam 플레이트의 수증기 개질반응 및 표면 특성을 조사하였다. 전처리를 통하여 Ni의 산화상태를 변화시킬 수 있었으며, 활성 site로서 표면에 노출된 metallic Ni 종은 수증기 개질 반응활성에 중요한 역할을 한다. 또한 Ni metal foam 플레이트의 기공제어 및 촉매 기능을 부여하기 위하여 Ni metal foam 플레이트와 Ni-YSZ 촉매를 혼합하여 다공성 촉매 분리막을 제조하였다. SEM 분석 결과 metal foam 플레이트의 기공을 제어할 수 있었으며, 표면에 Ni-YSZ 촉매는 고르게 잘 분포되어 있었다. Ni 기반 다공성 촉매 분리막은 공간속도에 상관없이 상용촉매와 유사한 수증기 개질 활성을 가진다.
Pure and V-doped NiO porous structures were prepared by the evaporation-induced surfactant assembly and subsequent pyrolysis of assembled structures, and their gas sensing characteristics were investigated. Pure NiO porous structures showed negligible gas responses (S=$R_g/R_a$, $R_g$: sensor resistance in analytic gas; $R_a$: sensor resistance in air) to 5 ppm trimethylamine (S=1.17) as well as other interfering gases such as ethanol, p-xylene, toluene, benzene and formaldehyde (S=1.02-1.13). In contrast, the V-doped NiO porous structures exhibited a high response and selectivity to 5 ppm trimethylamine (S=14.5) with low cross-responses to other interfering gases (S=4.0-8.7) at $350^{\circ}C$. The high gas response of V-doped NiO porous structures to trimethylamine was explained by electronic sensitization, that is, the increase in the chemoresistive variation due to the decrease in the hole concentration. The enhanced selectivity to trimethylamine was discussed in relation to the interaction between basic trimethylamine gas and acidic V catalysts.
Porous graphite was synthesized by removal of template in HF after pyrolysis of pyrolyzed fuel oil (PFO) at $900^{\circ}C$ using the template of Co or Ni intercalated magadiite. Porous graphite had a plate structure like template, and d-spacing value of about 0.7 nm. The extent of crystallization of porous graphite was dependent on the contents of Co or Ni intercalated in interlayer. It can be explained that the metal such as Co and Ni acts as a promotion catalyst for graphite formation. Porous graphite shows the surface area of $328\sim477 m^2/g$.
This study investigated the high temperature oxidation behavior of Ni-22.4%Fe-22%Cr-6%Al (wt.%) porous metal. Two types of open porous metals with different pore sizes of 30 PPI and 40 PPI (pore per inch) were used. A 24-hour TGA test was conducted at three different temperatures of $900^{\circ}C$, $1000^{\circ}C$ and $1100^{\circ}C$. The results of the BET analysis revealed that the specific surface area increased as the pore size decreased from 30 PPI to 40 PPI. The oxidation resistance of porous metal decreased with decreasing pore size. As the temperature increased, the oxidation weight gain of the porous metal also increased. Porous metals mainly created oxides such as $Al_2O_3$, $Cr_2O_3$, $NiAl_2O_4$, and $NiCr_2O_4$. In the 40 PPI porous metal with small pore size and larger specific surface area, the depletion of stabilizing elements such as Al and Cr occurred more quickly during oxidation compared to the 30 PPI porous metal. Ni-Fe-Cr-Al porous metal's high-temperature oxidation micro-mechanism was also discussed.
Purpose: In this study, FEM(Finite Element Method) and bending strength test was conducted using normal implant and porous implant for the mechanical estimation of porous dental implant made by SLM method. Methods: Mechanical characteristics of PI(porous implant) and NI(normal implant) applied distributed loads(200N, 500N) were observed through FEM analysis. And each bending strength was gotten through bending test using MTS(Mechanical Test System, Instron 8871). Results: The result of FEM analysis was observed that stress difference between upper and surface of PI was 12 times, while NI was 2 times. The result of bending test was observed that bending strength of PI was lower than NI. we made a decision about this result that cross-sectional area of NI was larger than the PI. Conclusion: The stress shielding ability of porous implant was better than normal implant through result of FEM analysis. And bending strength of porous implant was lower than NI. We think that cause of this result was difference of cross-sectional area.
This study investigated the microstructure and tensile properties of a recently made block-type Ni-Cr-Al powder porous material. The block-type powder porous material was made by stacking multiple layers of powder porous thin plates with post-processing such as additional compression and sintering. This study used block-type powder porous materials with two different cell sizes: one with an average cell size of $1,200{\mu}m$ (1200 foam) and the other with an average cell size of $3,000{\mu}m$ (3000 foam). The ${\gamma}$-Ni and ${\gamma}^{\prime}-Ni_3Al$ were identified as the main phases of both materials. However, in the case of the 1,200 foam, a ${\beta}$-NiAl phase was additionally observed. The relative density of each block-type powder porous material, with 1200 foam and 3000 foam, was measured to be 5.78% and 2.93%, respectively. Tensile tests were conducted with strain rates of $10^{-2}{\sim}10^{-4}sec^{-1}$. The test result showed that the tensile strength of the 1,200 foam was 6.0~7.1 MPa, and that of 3,000 foam was 3.0~3.3 MPa. The elongation of the 3,000 foam was higher (~9%) than that (~2%) of the 1,200 foam. This study also discussed the deformation behavior of block-type powder porous material through observations of the fracture surface, with the results above.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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