..PAGE:1분말야금 · 소결기구971206 임성주..PAGE:2차 례소결의 정의◇소결의 정의소결현상◇소결의 구동력◇소결의 거동◇소결과 결정성장◇소결과 수축◇소결과 경도변화◇이종 금속압분체의 소결◇각종 재질의 소결조건971206 임성주..PAGE:3소결의 정의(1)◎ 소결(sintering)○ 정의1분말 또는 압분체 중의 분말 입자 상호간에 접촉하고 있는 면이 가열에 의해서 결합하는 것 (ASTM B 243-61)분말 또는 압분체 중의 분말입자의 열에 의한 결합(British Standard Association)압분체의 강도를 증가하기 위한 열처리, 또는 가열에 의하여 분말입자 상호 표면 사이에서 일어나는 과정으로 그것이 응착(adhesion)의 원인이 되는 것(International Powder Metallurgy Glossary)971206 임성주..PAGE:4소결의 정의(2)○ 정의2분말로 만든 성형체를 융점 이하의 고온에서 가열하면,분말 입자끼리 유착하여 공극이 감소해 치밀하고 강도가큰 고체의 덩어리가 된다. 이 현상을 소결(sintering)이라고한다.971206 임성주..PAGE:5소결의 구동력◎ 구동력분말이 단순히 집합한 상태에서는 표면 에너지의 총계는 최소가 아니고, 열역학적으로 비평형 상태에 있다. 가열 처리를 하면, 표면 에너지를 감소시키려고 하는 방향으로 물질 이동이 일어나고 입자끼리의 결합이 일어난다. 이와 같이 분말이 가지는 여분의 표면 에너지가 구동력이 되어 소결이 진행된다.971206 임성주..PAGE:6소결의 거동(1)2차원 모식도3차원 모식도http://www.u.arizona.deu/ic/mse257/class_notes/fracture.html http://www.esrf.fr/info/science/highlights/2001/applied/APPL2.html971206 임성주..PAGE:71. 초기단계○ Neck이 형성되고 약간의 결정립이 생성된다.○ 3∼5% 정도의 수축이 일어나고, 분말의 표면적이 상당히 줄어든다.○ 구동력이 크고 물질이동 거리가 짧기 때문에 빨리 일어난다○ 기공들은 열린기공(open pore)으로 존재하기 때문에 빈자리의 소멸에는 아무런 문제가 없다.소결의 거동(2)971206 임성주..PAGE:82. 중기단계○ 입자들 사이가 상당히 접근되어 소결 수축이 대부분 일어난다.○ neck 형성으로 구동력 감소하고 물질 이동 거리가 길어져서 소결 속도가 초기단계보다 느리다.○ 상당한 결정립 의 성장○ 분말의 표면적은 크게 줄어든다.○ 기공들은 결정립들이 서로 만나는 모서리를 따라 찬넬(channel)형으로 형성되고 여전히 열린 기공으로 존재.소결의 거동(3)971206 임성주..PAGE:93. 말기단계○ 기공율이 5∼10%때부터 이론밀도에 도달할 때까지의 단계.○ 폐기공 (closed pore) 이 존재하며 가장 느린 단계이다.○ 증발 응축 기구에 의한 기공의 크기 변화 없고 기공의 형태는 구형으로 된다.○ 결정립 성장이 뚜렷해진다.소결의 거동(4)971206 임성주..PAGE:10소결과 결정성장(1)1. 핵 생성압분체는 압착때문에 상당히 큰 응력이 입자의 접촉점, 또는 면에 보유되어 있으므로 표면 에너지가 커져서 결정핵의 생성에 알맞은 상태가 조성됨.2. 성장초기단계에서 생성된 결정립이 소결온도 상승과 함께 중기와 말기단계에서 성장3. 성장에 영향 요인온도, 시간, 분말입도971206 임성주..PAGE:11소결과 결정성장(2)4. 분말의 소결온도 상승에 따른 자기확산에 의한 결정성장971206 임성주분말야금학(원창출판사)70pageadcb..PAGE:12소결과 수축1. 밀도 ㅡ 온도, 소결시간의 관계971206 임성주분말야금학(원창출판사)72page..PAGE:13소결과 수축(2)2. 철압분체의 수축에 미치는 소결온도의 영향(W.Dawihl)미분(1 ㎛) : 600℃ 부터 급격한 수축 시작, 최후기공 10%조분(50㎛) : 1400℃ 부터 급격한 수축 시작, 최후기공 25%971206 임성주분말야금학(원창출판사)73page..PAGE:14소결과 수축(3)3. 소결에서의 수축분말야금에 있어서 소결에 따른 수축은 부수적인 현상이고치밀한 결정체를 얻기 위해서는 수축을 충분히 일으킬 필요가있다. 그러나 과도한 수축은 소결체에 균열의 발생 또는 변형의원인이 되므로 될 수 있는데로 다공도가 적은 압분체로 하여수축률을 줄이도록 해야함.971206 임성주..PAGE:15소결과 경도변화(1)
1등 제품의 특징1등 제품에 대한 판단 기준은 개인의 입장마다 차이가 있지만, 여기서는 99년에 출시되어 6개월만에 미국 시장점유율 1위를 차지하고, 세계시장 점유율도 67%에서 70.7%로 끌어올린 질레트사의 3중 날 면도기 마하3 를 1등 제품으로 간주하고 타제품들과의 차이를 쓰겠다.첫째, 1등 제품의 탄생을 위해서는 끊임없는 연구개발이 필요하다. 특히 다른 제품들에 비해 비교적 제품의 주기가 짧은 면도기 시장에서 1등을 유지하기 위해서는 연구개발로 항상 타사에 비해 기술적으로 앞서 있어서 고객이 원하는 것 심지어 고객이 몰랐던 것까지 남들 보다 앞서 제공해야한다. 질레트사는 두 날 면도기의 후속 개발품들이 계속 잘 팔리고 있는 상태였지만 92년부터 6년간 총7억5천만 달러의 개발비를 투입해 투입 전문인력 500명으로 마하3 를 개발하였다.둘째, 명확한 시장분석과 고객조사를 했다는 것이다. 자사 제품이 잘 팔리고 있는 상황에서 엄청난 개발비용을 투자하여 실패할 경우 위기를 맞을 수도 있지만 정확한 고객의 욕구를 파악하여 과감하고 끊임없는 제품의 업그레이드로 성공하였다 할 수 있겠다. 이 면도날의 개당 가격은 1달러 35센트로 기존의 자사최고제품보다 1.5배나 비쌌지만 가격보다 기능과 편리함을 중시하는 고객 성향을 잘 파악하였고 비싼 가격이 오히려 고객들에게 기능성과 안전성 면에서 타제품과의 차별성을 느끼게 했다고 생각된다. 면도기란 제품의 특징상 대부분의 남성들이 면도 도중 다치는 경험을 가지므로 가격이 어느 정도 비싸더라도 안전한 면도기를 찾게되는데 높은 가격을 책정하여 소비자들의 이런 심리를 역이용하여 안전한 이미지를 부각시킨 것으로 생각된다.셋째, 신재품 개발의 모든 특허기술을 획득하여 다른 회사가 모방하지 못하도록 하는 것이다. 질레트사의 경우 마하3 라는 상품을 개발하기 위해 1백년 전 특허까지 조사여 필요한 특허를 구입하고 새로운 특허도 등록하여 35가지의 특허를 획득하였다.