PUKYONG

방전플라즈마소결 공정을 통한 Al-STS316L 복합재료의 제조 및 특성 분석

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Alternative Title
Al-STS316L composites fabricated by spark plasma sintering process
Abstract
The aluminum(Al)-stainless steel 316L(STS16L) composites were successfully fabricated using ball-milling and spark plasma sintering (SPS) process. First of all, the Al-STS316L composite powder comprised Al-20, 50 and 80 vol.% STS316L to research the optimum composition of Al-STS316L composites. These three composite powders were spark plasma sintered, then were estimated through various analyses such as microstructure, phase analysis and mechanical properties. After selecting the optimum Al-STS316L composition, various sintering conditions such as temperature, pressure and sintering time were changed to study the optimum SPS process conditions. The microstructure and phase analysis of Al-STS316L composites were conducted by scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), field emission-electron probe micro analysis (FE-EPMA) and x-ray diffraction (XRD) patterns. The mechanical properties of Al-STS316L composites were analyzed by Vickers hardness and tensile strength test. In addition, thermogravimetric and differential thermal analysis (TG-DTA) and laser flash analysis (LFA) were also conducted to research the thermal properties of Al-STS316L composites. Moreover, the corrosion resistance of Al-STS316L composites was analyzed by a salt spray test. As a results of this research, the Al-STS316L composites made using SPS process could be lightweight, high-corrosion resistance and insulation materials, and were expected to be applied to engineering industries such as aerospace, army, construction.
Author(s)
박광재
Issued Date
2019
Awarded Date
2019. 2
Type
Dissertation
Keyword
알루미늄 스테인레스 스틸316L 금속복합재료 방전플라즈마소결 금속간화합물
Publisher
부경대학교
URI
https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/23270
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000180226
Alternative Author(s)
Kwangjae Park
Affiliation
부경대학교 대학원
Department
대학원 신소재시스템공학과
Advisor
권한상
Table Of Contents
I. 서론 1
II. 이론적 배경 4
1. 알루미늄 4
2. 스테인레스 스틸 7
3. 복합재료 10
4. 볼-밀링 공정 13
5. 방전플라즈마 소결 17
III. 실험방법 21
1. 볼-밀링 공정을 이용한 복합분말 제조 23
2. 방전플라즈마소결을 이용한 복합재료 제조 28
가. 최적 조성 연구를 위한 시편 제조 28
나. 최적 공정 연구를 위한 시편 제조 28
다. 기계적 특성 및 열 특성 분석을 위한 시편 제조 33
3. 복합분말의 특성 평가 39
4. 복합재료의 특성 평가 40
가. 미세구조 및 성분 분석 40
나. 기계적 특성 분석 41
다. 열분석 및 열전도도도 측정 41
라. 내부식성 측정 42
IV. 결과 및 고찰 43
1. 복합분말의 특성 평가 45
가. 미세구조 분석 45
나. 상 및 성분 분석 51
2. 복합재료의 특성 평가 53
가. 조성에 따른 복합재료의 특성 평가 53
(1) 미세조직 및 상 분석 54
(2) 비커스 경도 측정을 통한 최적 조성의 선택 67
나. 소결 공정에 따른 최적 조성 복합재료의 소결 거동 분석 71
(1) 온도에 따른 소결 거동 분석 71
(2) 압력에 따른 소결 거동 분석 84
(3) 소결 유지 시간에 따른 소결 거동 분석 88
다. 기계적 특성 분석 92
라. 열 특성 분석 96
마. 내부식성 특성 분석 98
V. 결론 100
참고문헌 103
감사의 글 110
Degree
Master
Appears in Collections:
대학원 > 신소재시스템공학과
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