국방과학연구소
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Materials | Ta-A | Ta-B |
---|---|---|
|
||
Mean particle size (μm) | 27.11 | 6.70 |
Particle size distribution | ||
D10 | 12.16 | 3.82 |
D25 | 17.53 | 4.39 |
D50 | 24.45 | 5.46 |
D70 | 34.64 | 7.33 |
D90 | 44.92 | 10.32 |
Elements | Ta-A | Ta-B | W |
---|---|---|---|
|
|||
C | 19 | 16 | 5 |
H | 86 | 3.3 | 3 |
N | 39 | 88 | 7 |
O | 257 | 550 | 20 |
Fe | 4 | 32 | - |
Ni | <2 | 8 | - |
Si | <7 | 40 | - |
Nb | <5 | <30 | - |
Ti | - | <1 | - |
Mo | <4 | 17 | - |
W | 6 | 1 | Balance |
Ta | Balance | Balance | - |
1) 방전 플라즈마 소결로 탄탈륨 및 탄탈륨-텅스텐 합금 분말의 소결성을 평가한 결과, 미립 분말의 소결성이 우수하였으며 텅스텐을 합금화 하였을 경우, 동일한 온도 조건에서 소결성이 낮은 것으로 분석되었다. 또 한 이러한 소결 공정을 통해 탄탈륨의 경우, 이론 밀 도 대비 0.98, 탄탈륨-텅스텐 합금의 경우, 0.95 이상 의 밀도를 갖는 소결체를 제조할 수 있었다. 또한 미 립의 분말(Ta-B) 소결체는 조대한 분말(Ta-A) 소결체 대비 결정립도가 낮고, 밀도는 높은 것으로 분석되었 으나, 높은 온도에서는 금형으로 부터의 탄탈륨 탄화 물 등이 생성되어 물성이 저하될 것으로 예측되었다.
2) 비가압 소결 공정으로 탄탈륨 분말을 치밀화 시키기 위하여, 성형체의 압력을 향상시키는 연구를 수행하 였으며, 이를 위해 일축 및 등압 성형 시 분말 압력 을 200에서 400MPa까지 증가시켰다. 그 결과, 성형 압력이 증가하고 냉간 등압 성형 공정으로 제조된 소 결체의 밀도가 높은 것으로 분석되었다. 또한 열간 등압 성형은 2회에 걸쳐 수행되었으며, 2차 소결 후 가장 높은 소결 온도 및 장시간에 걸쳐 진행되었다.
3) 본 연구 결과, 방전 플라즈마 소결 및 열간 등압 성 형으로 제작된 소결체가 타 공정으로 제작된 소재 대 비 높은 밀도와 낮은 결정립도를 나타내는 것을 확인 했다. 그러나 방전 플라즈마 소결 공정의 경우, 공정 중 금형으로 부터의 오염으로 인해 탄탈륨 탄화물이 생성되어 물성을 저하시키는 단점이 있다. 또한 기존 연구 결과와 비교했을 경우, 열간 등압 성형으로 제 조된 탄탈륨 소결체의 미세조직 특성은 가장 우수한 것으로 판단된다.
Materials | Ta-A | Ta-B |
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Mean particle size (μm) | 27.11 | 6.70 |
Particle size distribution | ||
D10 | 12.16 | 3.82 |
D25 | 17.53 | 4.39 |
D50 | 24.45 | 5.46 |
D70 | 34.64 | 7.33 |
D90 | 44.92 | 10.32 |
Elements | Ta-A | Ta-B | W |
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C | 19 | 16 | 5 |
H | 86 | 3.3 | 3 |
N | 39 | 88 | 7 |
O | 257 | 550 | 20 |
Fe | 4 | 32 | - |
Ni | <2 | 8 | - |
Si | <7 | 40 | - |
Nb | <5 | <30 | - |
Ti | - | <1 | - |
Mo | <4 | 17 | - |
W | 6 | 1 | Balance |
Ta | Balance | Balance | - |