원심력과 분말야금법을 이용한 경사기능재료의 제조방법

전문가 제언

○ 경사기능재료(Functionally Graded Materials)란 재료의 용도와 요구특성에 따라 재료의 표면에서 중심부를 향하여 재료의 조성이나 조직분포를 연속적으로 변화시킨 재료를 말한다. 광의적으로는 이종재료를 여러 층으로 적층시켜 조성이나 조직을 단계적으로 변화시킨 클래딩 재료나 FRP도 여기에 속한다.

○ 최근 첨단산업의 발전에 따라 온도구배, 응력구배, 압력구배 등 각종 potential field가 경사를 이루는 분위기에서 사용하는 재료가 증가하고 있어 이러한 환경에서 내구성을 갖는 경사기능재료의 개발이 요구되고 있다. 용도가 많은 대표적인 산업분야는 우주항공 분야로서 예를 들면 로켓 연소실의 FGM화, 항공용 고비강도 재료의 FGM화가 요구된다.

○ 경사기능재료의 제조법으로서 조성이나 조직을 연속적으로 변화시키는 것은 매우 어려우므로 특성이 다른 재료를 복수 층으로 조합하는 방법이 많이 이용된다. 이러한 방법으로 분말소결법, 슬러리 적층법, 용사법, 증착법 등이 있으며 현재는 금속과 세라믹스를 이용하는 복합재료를 중심으로 하여 많이 개발되고 있다.

○ 본고에서 소개하고 있는 원심력을 이용하는 방법은 기존의 원심주조법과 유사하여 기술적으로 접근이 용이하고 연속적인 조성의 경사화가 가능하다는 점에서 주목할 만하다. 다만 이 방법은 강도 특성이 중시되는 복합재료의 제조에는 유용할 것이나 용도가 많은 열적 특성의 경사화에는 적용이 곤란할 것이다. 또 미세입자의 경우 침강시간에 상당한 시간이 소요될 것이므로 실용화에는 이에 대한 검증이 필요하다.

○ 국내에서도 대학과 연구기관에서 경사기능재료의 제조법과 열적 또는 기계적 특성의 해석에 관한 연구를 수행하고 있고 산업적으로는 제조기술의 기반이 되는 용사법, 증착법, 소결법 등은 널리 실용되고 있다. 경사기능재료의 개발에는 재료설계 시뮬레이션 기술, 3차원 구조해석 기술, 이종재료 접합기술, 비파괴 특성평가 기술 등 기존의 재료과학기술을 망라하는 종합적 연구가 필요하다.

저자

Yoshimi Yatanabe

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

57(5)

잡지명

粉體およぴ粉末冶金

과학기술
표준분류

재료

페이지

321~326

분석자

심*동

분석물

• 원심력과 분말야금법을 이용한 경사기능재료의 제조방법.pdf [358,744 byte]

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