마이카 글래스의 기계적 성질과 기계가공성

초록

마이카 글래스는 전기절연성이 우수하고 단열성이 양호하며 열팽창계수가 금속과 유사하여 금속과의 조합이 가능하여 기계 부품, 절연체 그리고 생체재료로서 부각되고 있는 재료이다. 이러한 마이카 글래스는 마찰계수가 낮고 기계가공이 용이하여 정밀한 수치의 제품 제조가 가능한 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 기계가공이 가능한 마이카 글래스의 제조를 위해 모유리의 조성을 SiO2 50 wt%, Al2O3 20 wt%, MgO 15 wt%, K2O 8 wt%, Li2O 0.9 wt%, F 6.1 wt%로 하였으며 결정화도의 조절을 위해 ZrO2 4 wt%, B2O3 2 wt%를 첨가하였고, 마이카 글래스내 운모의 부피비가 각각 61%, 34%인 시편을 제조하였다. 제조한 시편에 대해서는 상대밀도, 4점 굽힙강도 , 경도 및 파괴인성 등의 기계적 성질을 측정하였다. 또한 균열 편향 효과를 측정하여 가공 및 파괴 거동에 있어 마이카 결정상의 영향을 정량적으로 조사하였으며, SEM, XRD 분석을 통하여 미세조직 및 구조 내에서 결정상과 유리상간의 상호 작용을 조사하였다. 기계가공성 평가를 위해, 배분력 및 절삭력을 측정하여 부피비의 차이에 따른 절삭 저항성을 비교하였으며, 래핑 가공시험을 통해 최적의 표면 거칠기를 얻기 위한 조건을 확립하였다.