KR100969991B1 - 용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합재료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합재료의 제조방법에 관한 것으로, 백금과 강화백금간에 접합이 우수하고 파손이 어려운 복합재료를 제공하는 것이다.

이를 위해서 미리 제작된 그라파이트 몰드 마스터에 백금와이어와 백금합금와이어를 용사하여 2개의 층을 갖는 다공성 복합판재를 제조하고 열간단조, 냉간압연 및 열처리에 의해 최종 판재를 제조하는 것으로서, 단시간에 우수한 접합강도 및 고온강도를 갖는 백금과 강화백금 복합재료 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

용사법, 백금 재료, 강화백금 재료, 복합재료, 다공성 용사 판재

Description

용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합재료의 제조방법{Manufacturing method of the composite materials of platinum and enhanced platinum using a thermal spray process}

도 1은 본 발명의 용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합재료 제조의 전체 흐름도이다.

본 발명에 사용되는 용사법은 분말 혹은 선형재료를 고온열원으로부터 용융액적으로 변화시켜 고속으로 기재에 충돌시켜 급냉응고 적층한 피막을 형성하는 기술이다.

이러한 방법은 내마모성, 내식성, 내산화성 또는 열,전기 절연성이 우수한 피막을 형성시킴으로써 소재의 성능을 개선시키는데 유용하다. 용사법은 재료의 종류에 구애받지 않고 적용할 수 있어 목적하는 재료를 다양하게 선정할 수 있다는 장점이 있고 피막 형성 속도가 빠르기 때문에 두꺼운 피막의 제작이 가능하다. 또한 현지 가공이 가능하고 재료에 무관하게 가능하며 소재의 형상이나 크기를 문제삼지 않는 장점을 가진다.

또한, 용사법은 재료의 가열, 용융을 위해 에너지 밀도가 높은 연소화염(Flame), 아크(Arc) 및 플라즈마(Plasma) 등의 열원을 필요로 하는데, 이 방법을 이용하여 고속으로 두꺼운 피막형성이 가능하며, 금속, 세라믹, 유리 및 플라스틱 등의 재료를 사용할 수 있다.

이러한 용사법으로 백금과 강화백금 복합재료를 제조한 경우에는, 종래의 방법으로 제조시 분말제조 및 분쇄 등의 제어에 발생되는 문제를 해결하기 위한 다수의 공정들을 대폭 생략할 수 있고 복합재료를 제조하기 위한 핫 프레스(Hot Press)와 관련된 일체공정들을 생략할 수 있어 단시간에 백금과 강화백금 복합재료 판재의 제조가 가능하다.

본 발명은 용사법을 이용한 백금과 강화백금의 복합재료의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 백금와이어와 백금합금 와이어를 제작하고, 그라파이트를 이용하여 몰드마스터를 제작한다.

이 몰드 마스터에 백금합금 와이어를 직접 용사한 후 몰드마스터를 제거하고 나머지 백금와이어를 용사한 후 열간단조, 냉간압연 및 열처리를 행하여 복합재료를 간단히 제조함으로써, 기존의 분말제조나 핫프레스, 장시간열처리 공정 등을 생략가능하고, 제조시간을 대폭 단축시킨 백금과 강화백금의 복합재료를 제조할 수 있다.

통상적으로 유리(Glass)관련 산업의 장치류 등과 같이 고온에 장시간 노출되는 기기의 재질로서 기존에 많이 사용되고 있는 백금에 고온강도 및 내크립성을 향상시킨 강화백금의 사용이 점차 증대되고 있다.

기존에는 백금에 금(Au), 로듐(Rh) 등을 강화원소로 한 합금화를 통하여 해결하였으나, 합금화 원소가 고비용이며 합금성분에 따라 착색한다는 단점이 있다.

근래에는 지르코늄(Zr), 사마륨(Sm), 이트륨(Y), 유로퓸(Eu), 하프늄(Hf) 등의 산화물을 이용하여 분산시킨 강화백금재료가 개발되어 사용되고 있는데, 이들 산화물을 함유한 강화백금재료는 고온에서 장시간 유지에도 결정립 성장과 변형률이 낮아 우수한 고온 크립 특성을 가지는 것으로 보고되고 있다.

· 그러나 이러한 산화물을 분산시킨 강화백금은 고온 기계적인 특성에 있어서는 우수하나, 산화물 함유에 따른 몇 가지 문제점을 가진다. 그 예로, 유리 용해용 도가니로서 강화백금 재료를 사용했을 때, 고온(1400~1500℃)의 용융유리액과의 접촉면에서 기포(Blister)가 발생 되거나, 도가니 재료 중의 산화물이 떨어져 나와 유리제품을 오염시킨다는 문제점이 있다.

또한 강화백금을 이용한 용접시에도 기지나 산화물 등의 산소로 인해 용접부위에 기포(Blister)가 발생하거나 조직이 불균일하게 되어 접합강도 저하의 요인이 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 백금과 강화백금의 복합재료를 제조하여, 유리와 접촉하는 부위는 백금으로 하고, 고온강도가 필요한 부위는 강화백금으로 한 복합재료가 제안되고 있다.

상기의 복합재료는 백금판재와 강화백금판재를 고정 후 반복적인 압연에 의해 접합을 실시하거나, 장시간열처리에 의해 확산을 유도하여 복합재료를 제조한다.

그러나 이와 같은 제조방법에 있어서는 접합이 건전하지 못하여 접합부에서 두 개의 층간에 분리가 일어나는 등 파손이 쉽게 일어난다. 최근에는 핫프레스(Hot Press)나 압축공정이 제안되고 있는데, 일본 특허공개 제2006-57147호에는 분말법에 의해 강화백금 소결체를 제조하고 백금재료와 열처리에 의해 접합시킨 후 산화처리 및 압축성형가공을 행하여 복합재료를 제조하고, 일본특허공개 2006-150393호에는 분말법에 의해 강화백금판재와 백금판재를 제조 후 핫프레스에 의해 접촉시키고 열간단조 및 냉간압연에 의해 복합재료의 제조를 제안하고 있다.

그러나 이들 복합재료들의 제조에 있어서, 초기 강화백금 판재를 제조하는데 습식 또는 건식법을 이용한 분말법을 적용하기 때문에 탈가스 및 소결체 제작 등의 후처리공정이 요구되고, 또한 복합재료로 접합시키기 위한 핫프레스나 압축공정 등으로 인해 복합재료를 제작하는데 장시간 소요된다.

상기에 기술한 바와 같이, 기존에 알려진 방법들에 의해 백금과 강화백금의 복합재료를 제조하기 위해서는, 판재제조에 있어서 분말법을 적용하여야 하기 때문에 분말제어에 따른 많은 공정 및 시간이 소요되고, 접합을 위한 핫프레스 공정이나 압축공정 등에 의해서도 장시간 소요된다는 단점이 있다.

그러나, 본 발명의 핵심구성은 용사법을 이용하여 종래의 분말제조가 아닌 다공질의 판재를 직접 제조하는 것이다. 이러한 다공성 판재를 제조함으로써, 기존의 분말을 이용하는데 있어서 발생 되는 분말 분쇄, 진공열처리, 분말 산화처리, 소결 등에 이르는 다수의 공정이 생략가능하다.

또한, 접합하는데 있어서도 용사법이 적용되기 때문에 우수한 접합강도를 얻 을 수 있다.

따라서, 본 발명에서의 백금과 강화백금 복합재료의 제조공정은, 백금와이어와 백금합금 와이어를 용사하여 다공성 용사 판재를 제작하고 열간단조 및 냉간압연등의 후공정을 실시하여 최종 판재를 제조하는 것으로서, 단시간에 우수한 접합강도를 갖는 백금과 강화백금 복합재료의 제작이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 용사법을 이용하여 백금과 강화백금의 복합재료를 제조하는 방법을 제공하므로 산화물을 분산시킨 강화백금이 산화물을 함유함으로써 유리 용해용 도가니로 강화백금재료를 사용했을 때, 고온(1400~1500℃)의 용융 유리액과의 접촉면에서 기포가 발생 되거나, 도가니 재료 중의 산화물이 떨어져 나와 유리 제품을 오염시킨다는 문제점을 방지할 수 있는 장점이 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합재료의 제조방법은

백금 와이어를 제조하는 단계와,

백금에 목적하는 조성의 금속원소를 첨가한 후 진공용해하여 제조된 잉곳(Ingot)을 백금합금 와이어로 제작하는 단계와,

목적크기의 그라파이트 몰드 마스터에 상기 백금합금 와이어를 용사하여 다공성 백금합금 용사 판재를 제작하는 단계와,

상기 그라파이트 몰드마스터와 상기 다공성 백금합금 용사 판재를 분리 후 대기중 열처리에 의해 카본시트를 제거하는 단계와,

상기 다공성 백금합금 용사 판재에 상기 백금 와이어를 용사하여 다공성 복합판재를 제조하는 단계와,

상기 다공성 복합판재를 열간단조를 이용하여 이론 밀도에 가까운 복합재료를 얻는 단계와, 냉간압연 및 열처리를 행하는 공정단계로 구성된다.

위와 같은 방법으로 제조된 백금과 강화백금의 복합재료는 분말제조단계 및 분말전처리 , 접합을 위한 가공단계 등이 생략된 단시간에 접합강도가 우수하고 이론 비중에 가까운 복합재료의 제작이 가능하고, 사용하는데 있어서도 파손되지 않고 고온강도가 우수하며, 내부 용융 유리액의 오염 등이 없는 복합재료를 제공하는 것이다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 공정에 대해서 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 발명의 용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합재료 제조의 전체 흐름도이다.

(1) 우선, 용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합재료를 제조하는 방법에 있어서, 용사장치에 사용될 백금 와이어를 제조하는 단계를 포함한다.(S1).

용사장치에 투입되는 재료로는 분말이나 와이어 모두 가능하나 분말의 경우 대용량의 판재를 제조하는데 있어 재료공급을 일정간격으로 해주어야 하는 단점이 있어, 백금 와이어를 제조하여 투입하는 것이 바람직하다. 백금 와이어의 제조는 대기용해에 백금 잉곳(Ingot)을 제작 후 스웨이징 및 신선공정 등을 통하여 용사장치에 주입될 크기로 와이어를 제작한다.

백금에 목적하는 조성의 금속원소를 첨가 후 진공용해하여 제조된 잉곳을 백 금합금 와이어로 제작하는 단계를 포함한다(S2). 분말로 제조할 경우 습식법을 이용하기 때문에 건조 및 분쇄처리 등의 분말의 제조시간이 길어지고, 습식법으로 제조시 목적조성을 제어하기가 어렵기 때문에 진공용해를 실시한다.

백금재료에 분산강화 목적으로 사용되는 금속원소는 지르코늄(Zr), 사마륨(Sm), 이트륨(Y), 유로퓸(Eu), 하프늄(Hf) 등이 가능하다.

본 발명에 있어서 후속 공정 중 용사공정, 카본시트를 제거하기 위한 대기열처리 및 열간단조에 의해 이들 금속원소들의 산화물로의 제공이 가능하다. 이는 이들 금속원소가 백금재질에 비하여 산소와의 친화력이 강하여 산소와 접촉시 백금에 비해 우선적으로 산화물을 형성하는 특성에 기인한다.

상기 진공용해에 의해 제조된 잉곳은 상기의 백금와이어 제조와 같은 방법인 스웨이징기(Swaging Machine)와 신선기를 이용하여 용사장치에 적정한 두께로 와이어를 제작한다.

신선된 상기 백금합금 와이어는 용사장치를 이용하여 미리 제작된 목적크기의 그라파이트 몰드 마스터에 용사하여 다공성 백금합금 용사 판재를 제작하는 단계를 포함한다(S3).

통상적으로 금속재료 제조시에 플라스틱 사출용 금형, 프레스 금형, 다이 캐스팅 금형 등은 공구강 등의 금속소재를 기계가공을 이용하여 제작하는 것이 일반적인 방법이다.

그런데, 금속소재를 기계가공에 의하여 금형을 제작하는 경우 시간이 많이 소요된다. 또한 제작한 금형을 사용하여 시제품을 생산하였는데 치수가 맞지 않는 경우에는 금형을 처음부터 다시 기계 가공하여 제작하여야 하므로 시간을 이중으로 소모하게 된다.

그라파이트의 경우에는 가공성이 우수하여 원하는 형상으로의 가공이 용이하고, 제작 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 본 발명은 몰드마스터를 그라파이트를 사용하여 제작하고 이 몰드마스터에 일정한 용사조건을 설정한 후 직접 금속을 용사 함으로써, 금형 등을 제작함에 있어 세라믹 몰드를 제작하는 공정을 생략할 수 있도록 하여 제작 시간을 획기적으로 단축 시킬수 있도록 한 용사를 이용한 백금과 강화백금 복합재료의 제조방법을 제공한다.

상기 그라파이트 몰드마스터의 크기는 최종 제품의 크기를 고려하여 제작하고, 용사 후 용사 층과 몰드간의 용이한 분리를 위해 카본시트를 이용하거나 초고온용 BN을 이용하여 몰드와 용사 층의 반응을 억제한다.

상기 다공성 백금합금 용사 판재의 두께는 반대 면에 후속으로 용사되는 백금 재료의 두께 등을 고려하여 결정한다.

백금합금 와이어를 이용하여 다공성 용사 판재를 제작하는 경우 합금원소의 분산성을 높이고, 후속공정의 열간단조 및 열처리시 산소와의 친화력을 위해 용사층이 미세한 입자 및 다공성으로 구성되어야 하는데, 이는 용사장치의 조건(용사속도, 용사 거리, 와이어 피딩(Feeding)속도, 용사기의 이동속도)을 제어하면 가능하다.

균일한 특성을 갖는 판재를 제작하기 위해서는 용사되는 분말의 크기 등을 제어함으로써 가능한데, 이를 위해서는 증류수를 이용한 예비실험을 통하여 일정크기 의 분말이 용사 되도록 조건을 제어한 후 실시하는 것이 바람직하다.

또한 용사시 고압분사를 위해 사용되는 가스로 아르곤(Ar), 질소(N₂), 산소(O₂), 대기(Air)가 가능하나, 백금합금 다공성 용사 판재의 산화율을 증가시키기 위해 산소(O₂)를 이용하는 것이 가장 바람직하다.

상기 그라파이트 몰드마스터와 상기 다공성 백금합금 용사 판재를 분리 후, 대기중 열처리에 의해 카본시트를 제거하는 단계를 포함한다(S4). 몰드 마스터와 다공성 백금합금 용사 판재 사이에는 카본시트가 있어 분리가 비교적 용이하고, 카본시트는 대기중 1300℃이상의 온도에서 일정시간 열처리를 통하여 제거한다. 카본시트는 1000℃이상의 온도에서 쉽게 제거되나, 본 발명에서는 카본시트 제거목적 외에 금속원소의 산화를 촉진하기 위한 것도 있다.

카본시트가 제거된 상기 다공성 백금합금 용사 판재에 상기 백금 와이어를 용사하여 다공성 복합판재를 제조하는 단계를 포함한다(S5). 사용하는 목적에 따라 두 층간의 두께는 변화가능하다.

용사되는 재료의 순서는 크게 차이가 없으나, 중간에 카본시트제거를 위한 열처리공정을 고려하면 백금합금-백금 와이어 순으로 하는 것이 유리하다.

상기 다공성 백금과 백금합금 복합판재에 열간단조, 냉간압연 및 열처리를 실시하는 단계를 포함한다(S6).

열간단조는 1200℃이상의 온도에서 실시하며, 열간단조를 통해 이론비중에 가까운 비중을 확보하여야 한다.

열간단조 공정에서 이론비중을 확보하지 못할 경우, 사용중에 기포(Blister) 등이 발생되므로 주의하여야 한다. 열간단조 후에는 냉간 압연중 균열의 발생을 방지하기 위해 풀림처리를 행하고 냉간압연을 실시한다.

이때에 가공조직을 도입하는 목적은 후열처리를 통해 재결정화를 시킴으로써 조직의 균질화가 우선이고, 냉간압연을 통한 크기를 증가시키기 위한 목적도 있다. 압하율은 후속열처리를 통해 재결정화가 일어날 수 있도록 50%이상이 적절하다.

냉간 압연된 재료에 대해 대기 중에서 열처리를 행하는데, 이는 상기에서도 언급하였듯이 냉간 압연된 조직의 균질화를 위한 재결정화가 목적이다.

(2) 상기 백금합금 와이어 제작 단계에서 진공용해에 첨가되는 금속원소로서는 지르코늄(Zr), 사마륨(Sm), 이트륨(Y), 유로퓸(Eu), 하프늄(Hf) 등인 것을 특징으로 한다.

주로 유리 용해용 도가니로서 고온강도 특성이 우수한 백금재료가 이용되고 있는데 이 백금재료에 요구되는 고온 강도 특성은, 소위 크리프 강도이며, 특히 크리프파단에 이르기까지의 내구 시간을 얼마나 장기화시키는가가 백금재료 개발에 있어 가장 중요한 과제가 되고 있다.

이 강화 백금에 있어 크리프 강도 특성을 향상시키는 수법으로서, 백금 중에 특정 산화물을 미세하게 분산시키는 수법이 행해지고 있고, 이러한 산화물 분산형 강화백금재료로서 사용되는 금속원소는 지르코늄(Zr), 사마륨(Sm), 이트륨(Y), 유로퓸(Eu), 하프늄(Hf) 등이다.

(3) 백금합금 와이어 제작 단계에서 진공용해시 첨가되는 금속원소의 양은 0.05wt% ~ 3wt%인 것을 특징으로 한다. 이는 0.05wt% 미만에서는 분산강화 효과를 얻을 수 없고, 3wt%를 초과하는 것은 잔류 분산 입자에 의한 분산 강화가 커지고 가공성도 저하된다는 단점이 있다.

따라서 상기의 금속 원소의 양은 분산강화 효과를 극대화 하면서 가공성을 좋게 하는데 특징이 있다.

(4) 상기 백금 와이어를 용사하는 상기 다공성 백금합금 용사 판재에 적층되는 백금 분말의 크기는 0.05~10㎛의 범위이고, 중심 입도는 3㎛이하인 것을 특징으로 한다.

백금 와이어 용사 후 열간단조와 냉간압연 및 열처리 등의 후 공정시 지르코니아의 효과적인 형성 및 균일한 분산강화를 위해 용사 판재에 적층되는 백금 분말의 크기는 0.05~10㎛의 범위이고, 중심 입도는 3㎛이하로 제어하는 것을 특징으로 한다.

(5) 상기 다공성 백금합금 용사 판재의 두께는 10~100mm인 것을 특징으로 한다. 용사되는 판재의 두께는 열간단조 후 비중확보 및 냉간압연을 위해 10~100mm으로 하는데, 이는 10mm이하일 경우 열간단조 후의 비중 확보가 어렵고, 100mm이상일 경우에는 작업시간 등이 길어질 수 있기 때문이다.

따라서 열간단조 후 이론밀도에 가까운 복합재료를 확보하고, 작업시간을 최소화할 수 있는 용사 판재의 두께를 제공하는데 본 발명의 특징이 있다.

본 발명의 실시예는 다음과 같다.

고주파 유도 용해로를 이용하여 주조 후 사각의 백금 잉곳 3kg제작한다. 제작된 잉곳은 스웨이징기와 신선기를 통하여 최종적으로 직경 1.6mm의 백금 와이어를 준비한다.

백금합금 와이어는, 진공유도용해로를 이용하여 지르코늄 0.1wt%함유하는 백금-지르코늄 합금 잉곳 3kg를 제작하고, 잉곳은 위와 동일방법인 스웨이징기와 신선기을 통하여 백금 와이어와 동일 크기로 제작한다.

우선적으로 백금-지르코늄 와이어를 아크 용사장치에 주입시키고, 아크 방전으로 용융 후 미리 제작된 카본시트 및 초고온용 BN이 코팅된 그라파이트 몰드 마스터(크기:50mm(가로)X100mm(세로)X10mm(두께))에 약 30mm두께로 용사한다.

용사조건을 제어하기 위해 30cm 떨어진 증류수 커튼에 용사 실험을 실시하여 입도분석결과 0.05~10㎛범위, 중심입도 분말이 3㎛이하의 크기를 갖는 조건을 갖도록 제어한 후, 동일 조건으로 30cm 떨어뜨린 그라파이트 몰드 마스터에 실시한다.

그라파이트 몰드 마스트로부터 백금-지르코늄 판재를 제거 후, 1200℃에서 2시간 대기 열 처리를 실시하여 카본시트의 제거 및 산화 처리를 실시한다.

이와 같이 얻어진 판재 위에 다시 용사장치를 이용하여 30mm정도의 백금 층(복합층의 두께:약60mm)을 형성시켜 다공성 복합재료를 제작한다. 제작된 복합재료는 1300℃에서 열간단조를 행하여 이론비중에 근접한 상대비중을 갖게 하고 열처리, 냉간압연에 의해 최종두께를 1mm로 제작하며, 최종열처리는 대기중 1300℃에서 1시간 열처리 후 최종적으로 백금과 강화백금 복합재료 판재를 제조한다.

이러한 복합재료는 용융 유리 온도 부근인 1400℃에서 1시간 열처리 후 단면 및 표면조직 등을 조사하였다. 단면조직을 검사결과 백금층에 있어서는 재결정조직이 관찰되고, 강화백금 부분에 있어서는 연신된 결정립이 관찰되며 백금과 강화백금의 접합층도 벌어짐 등 결함이 없는 것으로 관찰되었다.

또한 표면에 있어서도 낮은 밀도를 갖는 백금재료의 열처리시에 관찰되는 기포는 보이지 않았다. 따라서 이러한 모든 결과들로부터 용사법을 이용하여 제조된 백금과 강화백금 복합재료는 이론비중에 가깝고, 접합이 우수한 복합재료임을 알 수 있다.

본 발명에서는 백금과 목적조성의 백금합금 와이어를 제조 후 미리 제작된 그라파이트 몰드 마스터에 아크용사를 이용하여 다공성 백금합금 용사 판재를 제조 후, 몰드 마스터를 제거하고 추가로 용사법을 실시하여 백금층을 형성시켜 2개의 층을 갖는 다공성 용사 판재를 제조한 후 열간압연, 냉간압연 및 열처리에 의해 백금과 강화백금의 복합재료를 제조할 수 있다.

본 발명은 백금과 강화백금의 복합재료를 유리 용해용 도가니로서 강화백금 재료를 사용하였을 때 유리와 접촉하는 부위는 백금으로 하고, 고온 강도가 필요한 부위는 강화백금으로 하여 고온의 용융유리액과 강화백금의 접촉면에서 기포가 발생되거나, 도가니 재료 중의 산화물이 떨어져 나와 유리 제품을 오염시키는 문제점을 해결하였다.

종래 백금 판재와 강화백금 판재를 고정 후 반복적인 압연에 의해 접합을 하거나, 장시간의 열처리에 의해 확산을 유도하여 복합재료를 제조하는 방법이 접합 이 건전하지 못하여 접합부에서 두 개의 층간에 분리가 일어나는 등의 문제점을 보완하여 용사법을 적용하여 접합함으로써 우수한 접합강도를 얻을 수 있다.

종래 복합재료들의 제조에 있어서, 초기 강화백금 판재를 제조하는데 습식 또는 건식법을 이용한 분말법을 적용하기 때문에 탈가스 및 소결체 제작 등의 후처리 공정이 요구되고, 또한 복합재료로 접합시키기 위한 핫프레스나 압축공정 등으로 인해 복합재료를 제조하는데 장시간이 소요되는 단점을 보완하여, 본 발명에서는 용사법을 이용하여, 직접 판재를 제조함으로서 분말의 제조 및 분말 전처리, 핫프레스, 압축공정 등의 다수의 공정을 생략함으로써, 기존공정에 비해 제조공정이 단순하여 제조단가 및 제조 시간이 매우 단축되는 장점이 있다.

본 발명은 냉간압연된 재료를 대기 중에서 열처리를 하여, 냉간 압연된 조직이 재결정화되고, 조직의 균질화를 통하여 고온 강도가 우수한 복합재료를 제조할 수 있다.

본 발명의 제조방법으로 제조된 백금과 강화백금 복합재료는 분말 제조 단계 및 분말 전처리, 접합을 위한 가공단계 등이 생략된 단시간에 접합강도가 우수하고 이론 비중에 가까운 복합재료의 제작이 가능하며, 사용하는데 있어서도 파손되지 않고 고온강도가 우수하며, 내부 용융 유리액의 오염 등이 없는 복합재료를 제공 할 수 있다.

Claims (5)

1. 용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합판재 제조방법에 있어서,

   백금 와이어를 제조하는 단계와,

   백금에 금속원소를 첨가한 후 진공용해하여 제조된 잉곳(Ingot)을 백금합금 와이어로 제작하는 단계와,

   그라파이트 몰드 마스터에 상기 백금합금 와이어를 용사하여 다공성 백금합금 용사 판재를 제작하는 단계와,

   상기 그라파이트 몰드마스터와 상기 다공성 백금합금 용사 판재를 분리한 후 대기 열처리에 의하여 카본시트를 제거하는 단계와,

   상기 다공성 백금합금 용사 판재에 상기 백금 와이어를 용사하여 다공성 복합판재를 제조하는 단계와,

   상기 다공성 복합판재를 열간단조를 이용하여 이론밀도에 가까운 복합재료를 얻는 단계와, 냉간압연 및 열처리를 행하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합재료 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 백금합금 와이어 제작 단계에서 진공용해시 첨가되는 금속원소는 지르코늄(Zr), 사마륨(Sm), 이트륨(Y), 유로퓸(Eu), 하프늄(Hf) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합재료 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 백금합금 와이어 제작 단계에서 진공용해시 첨가되는 금속원소의 양은 0.05wt% ~ 3wt%인 것을 특징으로 하는 용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합재료 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 백금 와이어를 용사하는 단계에서 상기 다공성 백금합금 용사 판재에 적층되는 백금 분말의 크기는 0.05~10㎛의 범위내이고, 중심 입도는 3㎛이하인 것을 특징으로 용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합재료 제조방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 다공성 백금합금 용사 판재의 두께는 10~100mm인 것을 특징으로 하는 용사법을 이용한 백금과 강화백금 복합재료 제조방법.

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