Original Article
  • Fabrication And Mechanical Properties Of Aluminum Matrix Composite Materials
  • T. Lim, C.S. Lee, Y.H. Kim, K.S. Han
  • 알루미늄기지 복합재료의 제조 및 기계적 성질 평가
  • 임태원(현대자동차 마북리연구소), 이창수(포항공과대학 기계공학과), 김영한(포항공과대학 기계공학과), 한경섭(포항공과대학 기계공학과)
Abstract
다양한 제조 조건에 따라 Al/SiC 및 Al/Al2O3 복합재료를 가압용침법에 의해 제조하였다. 제조된 복합재료의 미세구조를 통하여 보강재의 균일한 분산과 보강재와 기지금속의 결합정도가 우수함을 확인하였다. 제조시 가압력은 보강재의 파손을 최소화하기 위하여 비교적 낮은 25MPa로 하였다. Al/SiC 및 Al/Al2O3 복합재료의 영률과 인장강도는 보강재의 첨가에 따라 각각 약 70%와 60%정도 향상되었다. 가압용침법에 의해 제조된 복합재료의 영률과 인장강도의 예측방법을 Transformed laminate analogy, Modified rule of mixture, 그리고 Shear lag theory의 조합으로부터 제시하였다. 제시된 예측식에 의한 이론치는 실험결과 잘 일치하였다. 한편, 금속복합재료는 300˚C까지 우수한 인장강도를 유지하여 고온 응용에 적합한 재료임을 확인하였다. 고온인장강도는 150˚C와 300˚C에서 상온인장강도의 약 85%와 70%를 유지하였다. 파단면의 관찰로부터 알루미늄 기지 복합재료의 경우 미세구조적으로는 연성파괴의 양상을 가지며, 온도가 올라감에 따라 그 정도가 심해짐과 고온에서의 인장강도 감소는 주로 기지금속의 과시효와 연화에 기인함을 알 수 있었다.

다양한 제조 조건에 따라 Al/SiC 및 Al/Al2O3 복합재료를 가압용침법에 의해 제조하였다. 제조된 복합재료의 미세구조를 통하여 보강재의 균일한 분산과 보강재와 기지금속의 결합정도가 우수함을 확인하였다. 제조시 가압력은 보강재의 파손을 최소화하기 위하여 비교적 낮은 25MPa로 하였다. Al/SiC 및 Al/Al2O3 복합재료의 영률과 인장강도는 보강재의 첨가에 따라 각각 약 70%와 60%정도 향상되었다. 가압용침법에 의해 제조된 복합재료의 영률과 인장강도의 예측방법을 Transformed laminate analogy, Modified rule of mixture, 그리고 Shear lag theory의 조합으로부터 제시하였다. 제시된 예측식에 의한 이론치는 실험결과 잘 일치하였다. 한편, 금속복합재료는 300˚C까지 우수한 인장강도를 유지하여 고온 응용에 적합한 재료임을 확인하였다. 고온인장강도는 150˚C와 300˚C에서 상온인장강도의 약 85%와 70%를 유지하였다. 파단면의 관찰로부터 알루미늄 기지 복합재료의 경우 미세구조적으로는 연성파괴의 양상을 가지며, 온도가 올라감에 따라 그 정도가 심해짐과 고온에서의 인장강도 감소는 주로 기지금속의 과시효와 연화에 기인함을 알 수 있었다.

Keywords: Aluminum Matirix Composites, Squeeze Infiltration Method, Preform, Fracture Surface Analysis

Keywords: 알루미늄기지 복합재료, 가압 용침법, 예비성형체, 파단면 해석

This Article

  • 1991; 4(1): 47-59

    Published on Feb 28, 1991