분말공정을 통한 천연흑연분말의 열처리 온도에 따른 인조흑연 제조

목차

1. 요약

2. 목적

3. 이론적 배경
3.1 분말공정
3.1.1 혼합
3.1.2 성형
3.1.3 소결
3.1.4 후공정
3.2 흑연
3.2.1 천연흑연
3.2.2 인조흑연
3.2.3 인조흑연공정
3.3 바인더
3.3.1 바인더 종류
3.4 소성
3.5 TGA분석기
3.5.1 TGA분석으로 알 수 있는 것들
3.6 아르키메데스 법
3.6.1 측정방법
3.7 압축시험

4. 설계구성요소 및 제한요소
4.1 설계구성요소
4.2 설계제한요소
4.3 응용처

5. 실험방법

6. 결과

7. 결론 및 고찰

8. 참고문헌

9. 과제수행 자체평가서

본문내용

1.요약
금속분말이 만들어졌던 것은 상당히 오래된일로서 고대의 이집트, 그리스의 문헌에도 적혀 있으며, 당시는 금, 은의 분말이 페인트, 잉크 등에 이용되고 수은을 쓰는 amalgam 법으로 만들어졌다. 18세기 후반부터 19세기의 전반에 걸쳐서 백금의 야금술이 유럽에서 발달하였는데, 이것이 오늘날 분말야금의 시작이다. 분말야금이란 금속을 분말로 만든 다음에 이 분말에 압력을 가하는 등으로 원하는 형태로 뭉치게 만들고 이렇게 만들어진 성형체를 그 금속의 녹는점 이하의 온도에서 가열하여 굳힘으로써 원하는 형태와 성질의 금속 제품을 생산하는 제조야금 분야의 기술을 말한다. 분말야금방법 이외의 다른 제조기술(예를 들면, 주물ㆍ단조 등)로서는 이들 금속제품의 제조가 불가능하거나 매우 어려운 경우 또는 다른 제조방법에 비하여 이 방법이 큰 경제적인 이점을 가지고 있어서 많이 쓰이고 있다.
인조흑연을 만드는 과정에도 분말공정을 이용하는데, 일반적인 인조흑연공정에는 주원료로 코크스를 사용하므로 별도의 흑연화공정이 필요하다.

<중 략>

● 결과획득 : TGA분석기를 사용하여 PG mixture(Graphite + Phenol)를 분석하였고, 900℃에서 불순물이 최대한 제거되었다. 또한 열처리한 성형체를 아르키메데스법으로 부피밀도와 기공률을 측정하였고 압축강도시험을 통해 압축강도를 측정하였다. 측정한 결과, 열처리온도가 증가함에 따라 부피밀도는 증가하다가 감소하는 경향을 보였고, 기공률과 압축강도는 증가하였다.
● 평가과정 : 인조흑연을 제조하기 위한 최적의 온도를 선정함에 있어서는 불순물의 영향과 압축강도에 중점을 두었기 때문에 불순물이 최대한 제거되고 압축강도가 가장 높은 900℃가 인조흑연을 제조하기 위한 최적의 온도라고 생각하였다. 900도에서 기공률이 가장 크고 밀도는 가장 작았는데, 이는 후처리공정으로 충분히 개선할 수 있는 부분이라고 생각하였다.

참고자료

· 이원식·송건 (2003), 분말야금의 기초, pp128-132.
· 추현식·박종건·권해응(1993) , 분말야금학, 원창출판사
· 윤창주·정해상(2011), 미래를 열어가는 탄소재료의 힘, 과학나눔연구회, pp 21-48.
· 박수진(2006) , 탄소재료 원리와 응용, 대영사, pp 102-117.
· 강동수(2012) , 천연흑연으로 제조된 벌크 흑연의 물리적 특성, 금오공과대학교
· 이현용(2013) , 인조흑연용 바인더의 탄화 온도에 따른 결정성 변화, 금오공과대학교
· 맹지헌·윤경한·최성철·김형준(2013), Fumed Silica 분말 소결법을 이용한 석영유리 제조에 소결 온도가 미치는 영향, 한양대학교
· 조광윤·김홍석·임윤수·류도형(2007), The Characterization of the Resin Bonded Graphite Composite Bipolar Plate using Isotropic Graphite Powder for PEM Fuel Cell, Carbon Letters Vol.8, No. 4 December 2007 pp. 326-334
· 홍석기·조광연·권오현·조용수·장승조(2011), 고품질 유리질 카본 코팅을 위한 페놀 수지의 고압 경화, Journal of the Korean Ceramic Society Vol.48, No2, pp141-146.