KR101430344B1 - Metal-graphene composite and method the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 금속-그래핀 복합 소재 제조 방법 및 이러한 방법에 의해 만들어진 금속-그래핀 복합 소재에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a metal-graphene composite material and a metal-graphene composite material produced by such a method.
금속은 강도와 더불어 열 및 전기 전도성이 우수한 재료이다. 또한 연성이 좋아서 가공이 다른 재료에 비해 용이하여 산업 전반에 걸쳐 다용도로 적용되고 있다.Metals are materials with good thermal and electrical conductivity along with strength. Also, because of its ductility, it is easy to process compared to other materials and it is applied versatile throughout the industry.
최근에는 금속에 나노기술을 접목하여 산업적 측면의 응용 범위가 높은 금속나노분말을 제조하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 즉, 금속기 복합소재(metal matrix composite)에 대한 연구의 경우, 금속 자체가 가지고 있는 특성 이외에, 상기 금속의 입자 크기가 미세해짐에 따라 새롭게 등장하는 기계적 물리적 특징이 주목받고 있으며, 특히, 표면 효과, 체적 효과, 입자간 상호 작용이 야기하는 새로운 특성은 첨단 재료로서 고온구조재료, 공구재료, 전기자기재료, 필터 및 센서 등에의 응용이 기대되고 있다.In recent years, studies have been actively conducted to manufacture metal nano powder having a wide range of applications in industrial fields by incorporating nano technology into metal. That is, in the case of a study on a metal matrix composite, besides the properties possessed by the metal itself, the mechanical and physical characteristics newly emerging as the particle size of the metal becomes finer has attracted attention, The new properties caused by volume effects and particle interactions are expected to be applied to high temperature structural materials, tool materials, electromagnetics materials, filters and sensors as advanced materials.
금속기 복합소재에 있어서, 기존 금속의 특성을 유지시키면서 새로운 기능을 추가하거나 기존 금속의 기계적 전기적 특성을 향상시키려는 연구도 함께 진행되고 있으며, 특히, 탄소계 재료를 분산시켜 상기 기존의 금속의 열적, 전기적 특성을 향상시키는 금속기 복합소재에 대한 관심이 커져가고 있다.In the metal-based composite material, studies have been made to add new functions while improving the mechanical and electrical properties of existing metals while maintaining the properties of existing metals. Particularly, the carbon-based materials are dispersed, There is growing interest in metal composite materials that improve properties.
특히 최근 차세대 신소재로 각광받고 있는 그래핀은 우수한 기계적, 열적, 전기적 특성을 지니고 있어 많은 연구가 진행이 되고 있으며 이의 특성상 주로 박막 형태의 소재로 연구가 진행이 되고 있다. 이러한 그래핀을 분말 형태를 이용하여 금속기 복합소재를 제조하려는 연구 또한 진행이 되고 있으며 주로 주조 및 분말 소결법 등을 이용하는 것으로 알려져 있다. 선행특허 10-2011-0033338의 경우 이러한 그래핀 분말을 이용하여 구리-그래핀 복합분말의 제조를 나타내었으며 이러한 복합분말을 이용하여 소결 시 소결된 제품은 우수한 기계적 특성을 지니는 것으로 알려져 있다. 하지만 상기 특허의 경우 구리-그래핀 분말을 제조하기 위하여 여러 단계의 그래핀 전처리 공정을 거쳐야 하므로 상대적으로 많은 비용과 시간을 소모하게 되며 또한 일반적으로 소결로 제조된 제품의 경우 제품 내에 수많은 기공이 존재하게 되어 열전도율 및 전기전도율은 동일한 화학성분을 지니는 벌크 제품에 비해 떨어지는 것으로 알려져 있다. 또한 주조를 이용한 구리-그래핀 복합소재의 경우에도 기지 금속과 삽입되는 그래핀의 큰 밀도차이에 의하여 그래핀을 균일하게 분산시키는 것이 어려우며 또한 이러한 경우에도 전처리를 반드시 해야하는 것으로 알려져 있다.
Particularly, graphene, which has recently been attracting attention as a next-generation new material, has excellent mechanical, thermal, and electrical properties, and many studies have been conducted. As a result, graphene has been mainly studied as a thin film. Research is also proceeding on the fabrication of metal matrix composites using such graphene powder, and it is known to use mainly casting and powder sintering methods. In the case of the prior art 10-2011-0033338, the production of the copper-graphene composite powder using such graphene powder is shown, and it is known that the sintered product obtained by sintering the composite powder has excellent mechanical properties. However, in the case of the above patent, the graphene preprocessing process of several stages is required to manufacture the copper-graphene powder, so that it takes a relatively large amount of cost and time. In addition, in the case of a product manufactured by sintering, Thermal conductivity and electrical conductivity are known to be lower than bulk products with the same chemical composition. Also, in the case of a copper-graphene composite material using casting, it is difficult to uniformly disperse the graphene due to the large density difference between the matrix and the inserted graphene.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 재료의 전기적 또는 열적 특성이 향상된 구리-그라핀 복합소재를 제공하는 것과, 재료의 전기적 또는 열적 특성이 향상된 구리-그라핀 복합소재의 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a copper-graphite composite material having improved electrical or thermal properties of a material and a method of manufacturing a copper-graphite composite material having improved electrical or thermal properties of the material.
본 발명의 명세서에서 "복합 소재"란 두 종류 이상의 물질을 인위적으로 결합하여 기존의 물질보다 더 좋은 성질이나 아주 새로운 성질을 갖도록 만들어진 재료를 의미한다.As used herein, the term "composite material " means a material that is artificially combined with two or more kinds of materials so as to have better properties and novel properties than those of existing materials.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속-그래핀 복합 소재 제조 방법은, 금속 부재에 홈을 가공하는 단계; 홈에 그래핀 파우더를 삽입하는 단계; 및 홈을 따라 마찰 교반 프로세스를 실시하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a metal-graphene composite material, comprising: machining a groove in a metal member; Inserting graphene powder into the grooves; And performing a friction stir process along the grooves.
또한, 마찰 교반 프로세스 이후 발생할 수 있는 표면 상의 버(burr)를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.It may further comprise the step of removing burrs on the surface which may occur after the friction stir process.
또한, 소재의 사용 용도에 따라 소성 가공(plastic working)을 실시하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, a step of performing plastic working may be further included depending on the intended use of the material.
마찰 교반 프로세스를 실시할 때 툴 회전 속도(w)와 이송 속도(v)의 비율(w2/v)이 1500 내지 18400인 것이 바람직하다. It is preferable that the ratio (w 2 / v) of the tool rotation speed w to the feed speed v when the friction stir process is performed is 1500 to 18400.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 금속-그래핀 복합 소재를 제공한다.Also, a metal-graphene composite material manufactured according to an embodiment of the present invention is provided.
본 발명에 따르면, 그래핀이 기지 금속 부재 내에 박막 형태로 개재되어 상기 금속 입자와 결합함으로써 기지 금속 부재의 전기적 또는 열적 특성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the graphene is interposed in the form of a thin film in the matrix metal member and bonded to the metal matrix, thereby improving electrical or thermal characteristics of the matrix metal member.
또한, 본 발명에 따르면 전기적 또는 열적 특성이 강화된 구리-그라핀 복합소재를 용이하게 제조할 수 있다.
Further, according to the present invention, a copper-graphite composite material having enhanced electrical or thermal properties can be easily produced.
도 1은 마찰 교반 프로세스를 설명하기 위한 일 실시예의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속-그래핀 복합 소재 제조 방법의 순서도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속-그래핀 복합 소재 제조 방법의 실제 모습을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 사용한 그래핀 파우더의 형태 및 라만 데이터를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 구리-그래핀 복합 소재의 단면 사진을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 구리-그래핀 복합 소재의 주사전자현미경 분석 결과를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 금속-그래핀 복합 소재의 열전도율 측정 결과를 도시한다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다. 1 is a schematic diagram of one embodiment for illustrating a friction stir process.
FIG. 2 shows a flowchart of a method of manufacturing a metal-graphene composite material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows an actual state of a method of manufacturing a metal-graphene composite material according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the shape and Raman data of the graphene powder used in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional photograph of a copper-graphene composite material manufactured according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows a scanning electron microscopic analysis result of a copper-graphene composite material manufactured according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows a result of measurement of thermal conductivity of a metal-graphene composite material manufactured according to an embodiment of the present invention.
Various embodiments are now described with reference to the drawings, wherein like reference numerals are used throughout the drawings to refer to like elements. For purposes of explanation, various descriptions are set forth herein to provide an understanding of the present invention. It is evident, however, that such embodiments may be practiced without these specific details. In other instances, well-known structures and devices are shown in block diagram form in order to facilitate describing the embodiments.
하기 설명은 본 발명의 실시예에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해서 하나 이상의 실시예들의 간략화된 설명을 제공한다. 본 섹션은 모든 가능한 실시예들에 대한 포괄적인 개요는 아니며, 모든 엘리먼트들 중 핵심 엘리먼트를 식별하거나, 모든 실시예의 범위를 커버하고자 할 의도도 아니다. 그 유일한 목적은 후에 제시되는 상세한 설명에 대한 도입부로서 간략화된 형태로 하나 이상의 실시예들의 개념을 제공하기 위함이다.The following description provides a simplified description of one or more embodiments in order to provide a basic understanding of embodiments of the invention. This section is not a comprehensive overview of all possible embodiments and is not intended to identify key elements or to cover the scope of all embodiments of all elements. Its sole purpose is to present the concept of one or more embodiments in a simplified form as a prelude to the more detailed description that is presented later.
마찰교반프로세스 (Friction Stir Processing)는 마찰교반접합법 (Friction Stir Welding)을 응용한 기술이기 때문에, 그 원리는 마찰교반접합법과 유사하다. 즉 마찰교반프로세스를 이용한 판재의 표면개질을 일례로 들면, 먼저 피가공재를 고정시켜 놓고, 고속으로 회전하고 있는 마찰교반용 공구의 핀 부분을 피가공재의 개질하고자 하는부분의 내부에 삽입 시킨 후, 공구를 피가공재의 표면을 따라 임의의 방향으로 이동시킨다. 이때, 공구의 핀 부분과 쇼울더(Shoulder) 부분이 피가공재와 마찰하여 발생하는 마찰열에 의해 피가공재의 온도가 상승함으로써 가공부가 연화된다. 이와 동시에, 피가공재의 내부에 삽입되어 고속으로 회전하고 있는 핀에 의해 연화된 피가공재가 기계적으로 교반되어 강소성 변형을 일으키게 된다. 그 결과, 피가공재의 내부에서 동적 재결정이 야기됨으로써, 결정립이 미세화된다.Since the Friction Stir Processing is a technique applying Friction Stir Welding, the principle is similar to the friction stir joining method. That is, for example, in the case of surface modification of a plate material using a friction stir process, a finishing material is first fixed, a pin portion of a friction stir tool rotated at high speed is inserted into a portion to be modified of the material to be processed, The tool is moved in an arbitrary direction along the surface of the workpiece. At this time, the frictional heat generated by friction between the pin portion and the shoulder portion of the tool with the workpiece causes the temperature of the workpiece to rise, so that the workpiece is softened. At the same time, the material to be processed softened by the pin inserted into the inside of the material to be processed and rotating at high speed is mechanically stirred to cause rigid deformation. As a result, dynamic recrystallization is caused inside the material to be processed, whereby the crystal grains are refined.
마찰 교반 프로세스의 일 실시예의 개략도는 도 1에서와 같이 도시된다. 도면 부호 (4)는 마찰 교반 장치의 회전 공구이고, 도면 부호 (3)은 쇼울더부이며, 도면 부호 (2)는 쇼울더부(3)에 일체로 형성되거나 장착되는 비소모형 돌출부로서 핀이라고도 한다.A schematic diagram of one embodiment of a friction stir process is shown as in FIG.
금속 부재(100)의 일부 영역을 복합 소재화 또는 합금화를 쉽게 하기 위해 도 1에서 보는 것처럼, 복합 소재화 또는 합금화 하고자 하는 금속 부재의 영역의 표면에 일정한 홈(110)을 가공한다. 홈(110)의 크기는 금속 부재에 다른 물질을 삽입하여 이루어지는 부분의 특성에 맞게 조절이 가능하다. 또한 마찰교반프로세스시 테이프를 이용하여 교반 시 그래핀 분말이 외부로 유출되는 것을 방지할 수도 있다.As shown in FIG. 1, a
회전 공구(150)는 금속 부재(100)의 홈(110)을 따라서 마찰 교반 프로세스를 실시하면서 이동하게 된다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속-그래핀 복합 소재 제조 방법의 순서도를 나타내며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속-그래핀 복합 소재 제조 방법의 단계별 실제 모습을 도시한다.FIG. 2 shows a flow chart of a method of manufacturing a metal-graphene composite material according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows an actual state of a method of manufacturing a metal-graphene composite material according to an embodiment of the present invention .
도 2에서 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속-그래핀 복합 소재 제조 방법은, 금속 부재에 홈을 가공하는 단계(S 10); 상기 홈에 그래핀 파우더를 삽입하는 단계(S 20); 및 상기 홈을 따라 마찰 교반 프로세스를 실시하는 단계(S 30)를 포함한다. 도 3은 각 단계별의 실제 작업 사진 모습을 도시하며, 왼쪽부터 S 10 단계 → S 20 단계 → S 30 단계를 나타낸다.As shown in FIG. 2, a method of fabricating a metal-graphene composite material according to an embodiment of the present invention includes: a step (S 10) of machining a groove in a metal member; Inserting graphene powder into the groove (S 20); And performing a friction stir process along the groove (S30). FIG. 3 shows a photograph of an actual operation image for each step, and shows
S 10 단계는 금속 부재에 홈을 가공하는 단계로서, 도 3의 맨 왼측 사진에서 보는 것처럼, 금속 부재의 한가운데를 따라서 금속-그래핀 복합 소재를 형성하고 싶은 경우 금속 부재의 한 가운데를 따라서 홈을 형성한다.
홈의 크기는 금속 부재에 그래핀을 삽입하여 이루어지는 부분의 특성에 맞게 조절이 가능하다. 즉, 홈의 크기는 공정시 용도에 맞게 크기 조절이 가능한 부분이다.The size of the groove can be adjusted according to the characteristics of the portion formed by inserting the graphene into the metal member. That is, the size of the grooves is a part that can be adjusted in size according to the use in the process.
S 20 단계는 2상 물질로서 그래핀 파우더를 삽입하는 단계이다. 도 3의 가운데 사진에서 보는 것처럼, S 10 단계에서 형성된 홈에 그래핀 파우더가 장입되어 검게 나타나 있는 모습을 확인할 수 있다.Step S20 is a step of inserting graphene powder as a two-phase material. As shown in the middle photograph of FIG. 3, it can be seen that graphene powder is charged in the groove formed in
S 30 단계는 홈을 따라 마찰 교반 프로세스를 실시하는 단계로서, 홈을 따라서 마찰 교반 프로세스를 실시하게 된다. 도 3에서 맨 오른쪽 사진은 마찰 교반 프로세스를 홈을 따라 실시하고 있는 모습이다. 마찰 교반 프로세스는 툴의 회전 속도 및 이송 속도에 따라 프로세스가 변경될 수 있다. 툴의 회전 속도는 w이고, 이송 속도는 v이다. 마찰 교반 프로세스는 후술하는 것처럼, 그 최적 값이 본 발명에서 설정될 수 있었고, 이에 대해서는 후술하도록 하겠다.Step S30 is a step of performing a friction stir process along the grooves, and a friction stir process is performed along the grooves. In FIG. 3, the rightmost photograph shows a friction stir process performed along the groove. The friction stir process can change the process according to the rotational speed and feed rate of the tool. The rotational speed of the tool is w and the feed speed is v. As described below, the optimum value of the friction stir process can be set in the present invention, which will be described later.
S 40 단계는 마찰 교반 프로세스 이후 발생할 수 있는 표면 상의 버(burr)를 제거하는 단계로서, 마찰 교반 프로세스 이후에 형성될 수 있는 다양한 형태의 요철 즉, 버를 앤드 밀로 제거하는 단계이다.Step S40 is a step of removing burrs on the surface that may occur after the friction stir process and removing various types of irregularities that may be formed after the friction stir process, that is, burr-and-mill.
또한, 선택적으로 S 50 단계를 포함할 수 있고, S 50 단계는 소재의 사용 용도에 따라 소성 가공(plastic working)을 실시하는 단계이다. 소성 가공 단계는 사용 용도에 따라 압연, 인발, 압출 등일 수 있다.Optionally, step S50 may be included, and step S50 is a step of performing plastic working according to the use of the material. The plastic working step may be rolling, drawing, extruding, etc., depending on the application.
이하에서는 구체적인 실시예를 기초로 본 발명을 설명하도록 하겠다. 이 경우 사용된 금속 부재는 구리 모재를 이용하였고, 그래핀 파우더는 약 2㎛ 크기의 다층 그래핀을 이용하였다.Hereinafter, the present invention will be described based on concrete examples. In this case, a copper base material was used as the metal member, and a graphene powder having a size of about 2 μm was used as the graphene powder.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 사용한 그래핀 파우더의 형태 및 라만 데이터를 도시한다. 도 4에서 좌측에서 보는 것처럼 본 발명의 일 실시예에서 사용한 그래핀 파우더는 파우더 형태를 가지고 있으며, 우측에서 보는 것처럼 라만 데이터 분석 결과 약 7~8층을 가지는 그래핀 분말임을 확인할 수 있다. 이러한 그래핀 파우더는 금속 부재에 형성된 홈에 장입되게 된다.Figure 4 shows the shape and Raman data of the graphene powder used in one embodiment of the present invention. As shown in the left side of FIG. 4, the graphene powder used in one embodiment of the present invention has a powder form, and the graphene powder having about 7 to 8 layers as a result of Raman data analysis as seen from the right side. Such graphene powder is loaded in the grooves formed in the metal member.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 마찰 교반 프로세스 방법을 이용해 제조된 금속-그래핀 복합 소재의 단면 사진을 도시한다. 도 5의 실시예에서 마찰 교반 프로세스시 툴 회전 속도(w)는 460rpm이고, 이송 속도(v)는 60mm/min의 조건에서 실시되었다.Figure 5 shows a cross-sectional photograph of a metal-graphene composite fabricated using a friction stir process method according to one embodiment of the present invention. 5, the tool rotation speed w was 460 rpm and the feed speed v was 60 mm / min in the friction stir process.
도 5에서 보는 것처럼 금속 부재에 그라핀 파우더가 물리적으로 잘 섞인 것을 확인할 수 있으며, 복합 소재 내에서 어떠한 결함도 관찰되지 아니하였다.As shown in FIG. 5, it can be confirmed that the graphene powder is physically well mixed in the metal member, and no defects are observed in the composite material.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 마찰 교반 프로세스 방법으로 제조된 구리-그래핀 복합 소재의 주사전자 현미경 분석 결과를 도시한다. 도시된 것처럼 모재로서의 구리 소재 내에 그래핀 파우더들이 물리적으로 장입되어 구리-그래핀 복합 소재가 제조되었음을 확인할 수 있었다.FIG. 6 shows a scanning electron microscopic analysis result of a copper-graphene composite material produced by a friction stir process according to an embodiment of the present invention. It was confirmed that the graphene powders were physically charged into the copper material as the base material to produce the copper-graphene composite material.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 마찰 교반 프로세스 방법으로 구리-그래핀 복합 소재를 제조한 후 소성 가공으로 압연을 거친 이후의 복합 소재의 열전도율 측정 결과를 나타낸다. FIG. 7 is a graph showing a result of measuring the thermal conductivity of a composite material after a copper-graphene composite material is manufactured by a friction stir process according to an embodiment of the present invention, and then subjected to rolling by plastic working.
측정은 총 5번에 걸쳐서 분석을 실시하였으며 결과에서 확인 할 수 있듯이 구리-그래핀 복합 소재가 동일한 구리 금속 모재보다 더 높은 열전도율 특성을 지니는 것을 확인 할 수 있었으며 특히 툴 회전속도 460rpm 조건에서 제조된 구리-그래핀 복합 소재가 가장 높은 열전도율 값을 나타내는 것을 확인 할 수 있다. As a result, it was confirmed that the copper-graphene composite material had higher thermal conductivity than the same copper metal base material. Especially, the copper- - It can be confirmed that graphene composites have the highest thermal conductivity values.
마찰교반프로세스시 최고 공정 온도는 툴 회전속도(w)와 이송속도(v)에 의해서 결정이 되며 이들의 조합에 따라 최고온도는 달라지게 된다. 이러한 최고 공정온도는 그래핀의 변태에 영향을 미칠 수 있으므로 가장 낮은 툴 회전속도에서 공정을 진행하는 것이 적합하지만 툴 회전속도가 느려지게 되면 그래핀의 분산도가 떨어지게 되므로 적정 교반 조건을 확보하는 것이 중요하다. 하기의 계산식은 툴 회전속도와 이송속도에 따른 공정 시 최고온도를 유추하는 식을 나타낸다.
In the friction stir process, the maximum process temperature is determined by the tool rotation speed (w) and the feed speed (v). Since this maximum process temperature may affect the transformation of graphene, it is appropriate to carry out the process at the lowest tool rotation speed. However, if the tool rotation speed is slowed down, the degree of graphene dispersion will decrease. It is important. The following equation expresses the equation for estimating the maximum temperature during processing depending on the tool rotation speed and feed rate.
T/Tm = k (w2/(v x 104))α
T / T m = k (w 2 / (
Tm은 재료의 용융점, α 및 K는 상수이며 동일한 금속재료의 경우 상수값은 고정이 되므로 실질적으로 공정시 최고온도(T)를 결정하는 요인은 툴 회전속도(w)와 이송속도(v)임을 알 수 있다. Tm is the melting point of the material, α and K are constants, and the constant value is fixed for the same metal material, so the factors that determine the maximum temperature (T) during the process are the tool rotation speed (w) .
따라서 ω2/v의 비율에 따라 최적 공정 조건이 결정되게 되므로 본 연구의 경우 ω2/v의 값은 1500에서 18400을 유지하게 된다. 이러한 수치의 범위는 도 7에서 460rpm 내지 700rpm의 범위의 결과이다. 따라서 공정 시 툴 회전속도와 이송속도는 상기 범위내에서 이루어져야 한다.
Therefore, the optimal process condition is determined according to the ratio of ω 2 / v, so the value of ω 2 / v is maintained at 1500 to 18400 in this study. The range of such numerical values is a result in the range of 460 rpm to 700 rpm in Fig. Therefore, the tool rotation speed and the feed speed must be within the above range during the process.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다. The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.
Claims (5)
상기 홈에 그래핀 파우더를 삽입하는 단계; 및
상기 홈을 따라 마찰 교반 프로세스를 실시하는 단계를 포함하고,
상기 마찰 교반 프로세스를 실시할 때 툴 회전 속도(w)와 이송 속도(v)의 비율(w2/v)이 1500 내지 18400인 것을 특징으로 하는,
금속-그래핀 복합 소재 제조 방법.
Machining a groove in the metal member;
Inserting graphene powder into the grooves; And
And performing a friction stir process along the groove,
Ratio (w 2 / v) of the tool rotation speed (w) and the feed rate (v) when performing the friction stir process is characterized in that 1500 to 18400,
Method for manufacturing a metal - graphene composite material.
마찰 교반 프로세스 이후 발생할 수 있는 표면 상의 버(burr)를 제거하는 단계를 추가로 포함하는,
금속-그래핀 복합 소재 제조 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of removing burrs on the surface that may occur after the friction stir process,
Method for manufacturing a metal - graphene composite material.
소재의 사용 용도에 따라 소성 가공(plastic working)을 실시하는 단계를 추가로 포함하는,
금속-그래핀 복합 소재 제조 방법.
The method according to claim 1,
The method according to claim 1, further comprising the step of performing plastic working according to the intended use of the material.
Method for manufacturing a metal - graphene composite material.
Priority Applications (1)
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| KR1020130013057A KR101430344B1 (en) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Metal-graphene composite and method the same |
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| KR1020130013057A KR101430344B1 (en) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Metal-graphene composite and method the same |
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| KR1020130013057A KR101430344B1 (en) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Metal-graphene composite and method the same |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109112343A (en) * | 2018-09-17 | 2019-01-01 | 中南大学 | A kind of preparation method of graphene aluminium alloy |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2011074425A (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for producing composite material, and composite material |
-
2013
- 2013-02-05 KR KR1020130013057A patent/KR101430344B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011074425A (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for producing composite material, and composite material |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Chi-Sung Jeon 외 5인, ‘Fabrication of Graphene-Aluminum Metal Matrix Composite Joints by Friction Stir Spot Welding’ International Welding/Joining Conference-Korea 2012, p. 228 (2012.05.)* |
| Chi-Sung Jeon 외 5인, 'Fabrication of Graphene-Aluminum Metal Matrix Composite Joints by Friction Stir Spot Welding' International Welding/Joining Conference-Korea 2012, p. 228 (2012.05.) * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109112343A (en) * | 2018-09-17 | 2019-01-01 | 中南大学 | A kind of preparation method of graphene aluminium alloy |
| CN109112343B (en) * | 2018-09-17 | 2020-08-14 | 中南大学 | Preparation method of graphene aluminum alloy |
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