전자장 교반을 이용한 In-situ Process에 의한 Cu-TiB2 복합재료의 제조

초록

동기복합재료는 석출경화 동합금과는 달리 분산상의 열적 안정성으로 인하여 고온에서도 전기적, 기계적 특성이 우수하여 중전류 및 대전류용 전극재료로 사용되어지고 있다. 동기복합재료의 제조는 일반적으로 P/M법에 의해 제조되고 있으나, 제조공정이 복잡하고 생산원가가 높은 단점을 갖고 있다. 본 연구에서는 최근 열적특성 및 전기적 특성이 우수하여 많은 주목을 받고 있는 TiB2입자를 강화 상으로 분산시킨 Cu기 복합재료를 제조하고자 하였다. Cu-TiB2 복합재료는 Cu-Ti 모합금과 Cu-B 모합금을 이용하여 in-situ 공정으로 제조하였으며 이때 균일한 TiB2 입자의 분포를 위해 전자장 교반장치를 이용하였다. Cu-TiB2 복합재료는 주조 후 열간 압출하였으며 그 후 냉간압연을 통하여 90%까지 냉간가공 하였다. 냉간가공후의 미세조직 및 상분석 결과, Cu기지내에 약 500nm에서 2㎛의 크기를 갖는 TiB2상이 균일하게 분포되어 있었다. 또한, 열적특성을 알아보기 위하여 90% 냉간 가공된 압연 재를 700℃까지 열처리한 결과 TiB2입자의 크기는 성장하지 않았으며 경도특성이 유지되어 Cu-TiB2 복합재료가 고온에서도 기계적 특성이 크게 변하지 않음을 알 수 있었다.