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나노복합재료
3D 그래핀 제조
다공성 탄소섬유 제조
CDI 용 탄소전극 제조
탄소나노튜브 강화 나노복합재료
금속나노입자의 제조 및 특성연구
W계 나노복합재료
WC/Co 나노복합재료
TiC계 나노복합재료
W/Cu 나노복합재료
탄소나노튜브/탄소섬유 전극제조
기능성 탄소나노튜브 나노복합체
탄소나노튜브 나노복합체
스마트복합재료
스마트 복합재료
금속복합재료
In-situ TiC 금속복합소재
그래핀 강화 금속복합소재
티타늄 합금 소재
SiC/Al 금속복합재료
하이엔트로피 합금 소재
고인성 내충격 금속 복합재료
구조용 MMC
전자패키징용 MMC
탄소나노튜브/금속 나노 복합재료
고인성 내충격 금속 복합재료
탄소나노튜브/금속 나노 복합재료
고분자복합재료
신축성 전도체 제조
그래핀/금속/고분자 복합재료
음향감쇠재료
나노유기태양전지
세라믹복합재료
그래핀 및 육방정질화붕소 강화 세라믹 복합소재
MEMS 및 나노재료 물성평가
나노재료 평가기술
고강도 Au bonding wire개발
초세립 이상복합조직강
박막의 기계적특성 평가
MEMS 신뢰성 설계기술 연구
마이크로/나노 적층 복합재료
내열복합재료
내열 나노금속복합재료
우주 추진체의 열방호 기술
초미립 WC/TiC/Co 초경합금의 기계적 성질 연구

연구 개요

현재 금속의 고속 가공은 초경합금(Cemented Carbides, Hard Metals)의 발전에 의해서 가능해졌다고 말할 수 있다. 각종 철강산업을 비롯한 각종 제조산업에서는 보다 생산성을 향상시키기 위하여 보다 우수한 내마모성을 요구하는 금형이나 다이 소재의 개발을 필요로 하고 있다. 공구 및 금형 소재는 현재 WC-Co계를 중심으로한 초경합금과 TiC-Ni계를 중심으로한 써멧(Cermet) 재료가 가장 널리 사용되고 있다. 이들 소재의 경우 경도가 높고 내마모성이 우수한 탄화물(WC 또는 TiC)이 파괴인성이 높은 금속(Co, Ni)에 분산되어 우수한 경도와 내마모성을 나타냄과 동시에 높은 파괴인성과 항절력을 보이고 있다. 그러나 기계가공에 필요한 절삭공구 뿐만 아니라 금형 및 다이 소재의 사용환경이 점차 고온/고강도 및 고내마모성을 요구함에 따라 기존의 초경합금과 써멧 소재의 기계적 성질과 내마모특성의 개선이 요구되고 있다. 초경합금의 경우 내마모성 및 경도의 개선을 위하여 WC 보다 높은 경도를 갖는 TiC, TaC, NbC 등을 첨가하여 복합초경합금을 제조하는 기술이 1960년대 이전에 이미 개발되었다. 그러나 기존의 복합초경화는 경도는 증가시켰으나, 파괴인성이 감소하는 단점을 보이고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 초미립 WC-Co계 초경합금이 1990년대 이후 개발되었으며, 2000년대에 이르러서는 200nm급의 분말크기를 갖는 초미립 초경합금분말의 상용화가 눈앞에 있다. 이러한 초미립 초경합금의 개발을 통해 기존의 초경합금에 비해 약 2배의 경도향상이 보고되고 있으며, 항절력 역시 높은 값을 유지하고 있다. 그러나 WC-Co 초경합금의 경우 그 응용범위가 드릴 팁(drill tip), 엔드 밀 (end mill) 및 일부 금형소재로 한정되어 있다. 이를 보완하기 위해서는 높은 경도를 갖는 TiC (TaC, NbC, 등) 초미립 분말을 혼합한 복합 WC-TiC-xC-Co (x=Ta,Nb, 등)초경합금의 개발이 필요하게 된다. 또한 써멧 소재의 경우 현재의 경도와 강도를 더욱 증가시키기 위해서는 이미 초경합금의 예에서 선보인 바와 같은 초미립화가 불가피하다.



Last CGI Updated: January 26, 2011
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