고속고압 동적 압축 기술에 의한 연납석 분말 성형 재료 특성 (Characteristics of Pyrophyllite Powder Molding Material by High-Speed, High-Pressure Dynamic Compression Technology)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질공학회
· 수록지 정보 : 지질공학 / 34권 / 3호 / 403 ~ 413페이지
· 저자명 : 노정두, 반상연, 오태윤, 위장복, 강성승

초록

본 연구는 고속고압 동적 압축 기술을 이용하여 연납석 및 연납석-알루미늄 혼합 분말 성형 시편을 제작하고, 그 시편에 대한 재료 특성을 살펴보는데 있다. 알루미늄 분말의 입도는 10~100 µm 내로 매우 균일하게 분포하는 반면, 연납석 분말은 0.1~1 µm, 1~10 µm, 80~100 µm, 200~1,000 µm 등 크게 4가지 입도분포를 보였다. 낙하 시간은 약 0.34~0.4초, 동적하중 약 207 tonf의 고속고압 동적 압축 기술을 이용하여체적이 약 548 mm2인 연납석 및 연납석-알루미늄 혼합 분말 시편 제작이 가능하였다. 쇼어 경도 측정 결과, 시편 BG100은 평균 43.70, BG90 은 평균 33.20, BG85, BG80, BG75, BG70 등은 평균 31.00으로, 알루미늄이 가장 적게 함유된 시편의 쇼어 경도 값이 가장 높게 나타났다. 열중량 분석 결과, 2지점에서 질량 손실이 발생하였으며, 1차 질량 손실은 약 270°C에서 약 1.45% 발생하였고, 2차 질량 손실은 약 600°C에서BG70과 80은 약 2.53%, BG75, 85, 90은 약 3.43% 질량 손실이 발생함을 보였다. 주사전자현미경 분석 결과, 배합비에 따라 시편의 미세구조는 비슷하게 나타났으며, 시편 모두에서 O, Si, Al 등 3개의 원소가 검출되었다. BG90의 맵분석 결과 산소 중량비는 50.80%, 규소 중량비는37.36%, 알루미늄 중량비는 11.85%로 분석되었다. BG85의 경우 산소 43.09%, 규소 43.50%, 알루미늄 13.41%, BG80의 경우 산소 44.83%, 규소 40.30%, 알루미늄 14.87%로 나타났다. BG75의 경우 산소 44.71%, 규소 35.49%, 알루미늄 19.80%, BG70은 산소 34.95%, 규소35.73%, 알루미늄 29.32%로 나타났다.

영어초록

This study aims to investigate the material properties of specimens made from pyrophyllite and pyrophyllite-aluminum mixed powders using high-speed, high-pressure dynamic compression tech nology. The aluminum powder exhibited a highly uniform particle size distribution ranging from 10 to 100 µm, whereas the pyrophyllite powder displayed four distinct particle size distributions: 0.1~1 µm, 1~10 µm, 80~100 µm, and 200~1,000 µm. Using high-speed, high-pressure dynamic compression technology with a drop time of approximately 0.34~0.4 seconds and a dynamic load of about 207 tonf, it was possible to fabricate pyrophyllite and pyrophyllite-aluminum mixed powder specimens with a volume of about 548 mm². The Shore hardness measurement results showed that specimen BG100 had an average of 43.7, BG90 had an average of 33.2, and BG85, BG80, BG75, and BG70 had an average of 31.0, indicating that the specimen with the least aluminum content exhibited the highest Shore hardness value. The thermogravimetric analysis revealed mass losses at two points: the first mass loss occurred at around 270°C with a loss of approximately 1.45%, and the second mass loss occurred at around 600°C, where BG70 and BG80 showed a mass loss of about 2.53%, and BG75, BG85, and BG90 showed a mass loss of about 3.43%. Scanning electron microscopy analysis indicated that the microstructure of the specimens was similar regardless of the mixing ratio, with three elements—O, Si, and Al—being detected in all specimens. The mapping analysis of BG90 revealed an oxygen weight ratio of 50.80%, silicon weight ratio of 37.36%, and aluminum weight ratio of 11.85%. In the case of BG85, the results were 43.09% oxygen, 43.50% silicon, and 13.41% aluminum; for BG80, the results were 44.83% oxygen, 40.30% silicon, and 14.87% aluminum; for BG75, the results were 44.71% oxygen, 35.49% silicon, and 19.80% aluminum; and for BG70, the results were 34.95% oxygen, 35.73% silicon, and 29.32% aluminum.

참고자료

· 없음