체질법을 이용한 분말의 입도 측정과 Hall 유량 측정기를 이용한 분말 유동도 측정

소개

대표적인 분말 입도 측정법 중 하나인 체질(Sieving)을 이용해 청동분말과 구리분말의 입도를 분석하고 Hall 유량 측정기를 이용해 분말의 유동도를 측정하고 그 결과에 영향을 미치는 요인은 무엇인지 생각해본다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론

3-1. 실험 방법 - 체질법
3-2. 실험 결과

4-1. 실험 방법 – 유동도 측정
4-2. 실험 결과

5. 결론 및 고찰

6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
대표적인 분말 입도 측정법 중 하나인 체질(Sieving)을 이용해 청동분말과 구리분말의 입도를 분석하고 Hall 유량 측정기를 이용해 분말의 유동도를 측정하고 그 결과에 영향을 미치는 요인은 무엇인지 생각해본다.

2. 실험 이론

1) 분말(Powder)

① 정의
최대크기 1mm이하의 작게 분할된 고체. 금속, 세라믹, 폴리머 및 이들의 복합체를 말하며 체적에 비해 표면적이 매우 커 반응이 잘된다. 용기의 모양에 따라 모양이 바뀌어 만들고 싶은 모양을 만들 수 있다. 고체와 액체의 중간 거동을 보인다. 입자(Particle)이 모여 분말을 이룬다. 이때 입자는 그 이상 분할 할 수 없는 분말의 최소단위이며, 다양한 형상과 크기를 가진다.

② 분석용 분말 채취에 있어서의 유의할 점
채취시료가 전체시료를 대표할 수 있도록 Sampling해야 한다. (전체시료 : 수톤단위, 채취시료 : g~kg단위)
- 분말의 Sampling은 가능한 유동하고 있는 분말 층으로부터 채취
- 여러 개의 작은 양의 시료를 채취하는 것이 좋다.
- 정지하고 있는 분말로부터 채취할 경우에는 여러 군데에서 채취
- 운송 중 혹은 기타 진동이 가해졌을 경우 위쪽에는 큰 분말이 바닥 쪽에는 작은 분말이 모이게 되므로 채취 전에 회전시켜 섞어줘야 한다.

③ 분산
분말입자는 서로 응집 가능성이 많아(응집의 주요 원인 중의 하나는 수분에 의한 흡착이다.), 실제 입자의 특성 파악에 어려움을 야기 시킨다. 따라서 입자의 분산이 중요하다. 입자의 크기가 작으면 작을수록 입자 당 E가 높아 응집이 용이하며 분산이 어려워진다.
분산처리의 방법에는 (1) 분말 건조, (2) OH-, NH4+ 등의 분산제 첨가, (3) 기계적, 초음파 진동 등의 전단력 이 있다.

④ 입도(Particle size)
입자의 크기를 정량화 시킨 것으로 측정법, 측정된 특정의 Parameter, 입자형상 등에 의존한다. 측정은 입도 분석기를 이용, 하나의 기하학적 parameter를 이용 (구형의 입자로 가정)한다.
동일한 구형 입자의 직경이라도 입자의 표면적, 부피, 투영면적, 침강속도 등에 따라 다르게 구할 수 있다.

참고자료

· 분말재료 및 공정 (한국분말야금학회)
· KS D ISO 4497 금속 분말 건식 체질에 의한 입도 크기 측정 방법
· KS D ISO 4490 금속 분말 보정된 깔때기(Hall 유동계)를 이용한 유동도 측정 방법