수축률 측정 및 겉보기 활성화 에너지의 계산

소개글

소결 압분체에서 치수 변화는 소결도 평가에 가장 널리 적용되는 것 중의 하나이다. 대다수 경우에 있어서 소결은 큰 치수 변화 없이 입자들을 결합시키고자 의도적으로 행해지지만, 대다수 경우에 있어서 수축 또는 팽창을 나타낸다. 몇몇 경우에 있어서, 길이는 30% 이상으로 변한다. 이는 초기길이 10mm를 지닌 분말성형체가 소결 후에는 7mm로 수축될 수 있다는 것을 의미한다. 각각의 크기는 이러한 수축을 나타냄으로, 실제 최종 부피는 초기 성형체 부피에 비해 훨씬 작아진다. 이러한 경우, 원하는 최종 치수를 얻기 위해서는 수축 또는 팽창 제어에 상당한 관심을 두어야 한다. 크기 변화는 주로 비 등방성이므로 복잡성이 발생되며, 압축방향, 기공모양 및 중력과 같은 요인들이 실제 거동을 결정하는데 있어서 중요한 역할을 한다. 한쪽 길이는 수축되는 반면 수직한 방향의 길이는 팽창되는 몇몇 경우가 있다.

목차

★ How to measure shrinkage

★ How to calculate activation energy

본문내용

소결 압분체에서 치수 변화는 소결도 평가에 가장 널리 적용되는 것 중의 하나이다. 대다수 경우에 있어서 소결은 큰 치수 변화 없이 입자들을 결합시키고자 의도적으로 행해지지만, 대다수 경우에 있어서 수축 또는 팽창을 나타낸다. 몇몇 경우에 있어서, 길이는 30% 이상으로 변한다. 이는 초기길이 10mm를 지닌 분말성형체가 소결 후에는 7mm로 수축될 수 있다는 것을 의미한다. 각각의 크기는 이러한 수축을 나타냄으로, 실제 최종 부피는 초기 성형체 부피에 비해 훨씬 작아진다. 이러한 경우, 원하는 최종 치수를 얻기 위해서는 수축 또는 팽창 제어에 상당한 관심을 두어야 한다. 크기 변화는 주로 비 등방성이므로 복잡성이 발생되며, 압축방향, 기공모양 및 중력과 같은 요인들이 실제 거동을 결정하는데 있어서 중요한 역할을 한다. 한쪽 길이는 수축되는 반면 수직한 방향의 길이는 팽창되는 몇몇 경우가 있다.

초기 덜 충진된 분말의 접촉에서 형성된 소결결합의 성장은 초기 소결단계로 특징지워진다. 초기 단계에서 목 크기는 아주 작아서 이웃하고 있는 목들은 상호간에 독립적으로 성장된다. 소결 초기단계는 목 크기비 X/D가 대략 0.3으로 되어 목들이 충돌하기 시작할 때 종료된다. 목 크기비와 다른 편리한 변수들인 수축률, 표면적 및 밀도 등을 연결시키는 다양한 법칙들이 있다. 한편 소결을 측정하는 일반적인 방법들이 목 크기비와 관련됨으로 목 성장은 중요한 관심사이다. 목 성장이 진행됨에 따라 체적이동 과정들은 입자들 간의 간격을 감소시키며 성형체의 수축 및 추가적인 새로운 목 형성을 발생시킨다. 목크기에 비해 성형체의 치수 변화를 측정하는 것은 쉽다. 수축률은 대략적으로 다음과 같은 단순한 모델에 의해 목 크기와 관련된다.
ΔL/L_0 =(X/2D)^2
여기서 수축률 ΔL/L0는 성형체 길이변화를 초기 길이로 나눈 것이다. 수축률은 실제로 음수이지만 대체로 부호는 무시된다. 수축률과 목 크기 모두의 실제 측정은

참고 자료

수결의 이론 및 실제