산화물 분산 강화백금의 고온 휘발특성

초록

높은 융점과 우수한 내화학성, 내산화성을 갖는 백금계 합금은 석유 화학공업에서의 촉매는 물론 유리의 열팽창 계수와 유사하여 유리 용해 산업의 도가니, 유리 섬유용 부싱, 백금 열전대 등 폭넓게 사용되고 있다. 한편 LCD Glass와 같이 높은 용해온도와 고품질이 요구되는 용해 장치에는 강도를 향상시키기 위해 Rh 원소를 첨가한 고용강화 백금합금(Pt-Rh)이 사용되고 있다. 최근 들어, 보다 높은 고온 강도를 얻기 위해 Pt 또는 Pt-Rh 합금의 기지(Matrix)에 ZrO2 분산입자로 강화시킨 산화물 분산 강화백금 (Oxide Dispersion Strengthened)이 주목받고 있다. 따라서 본 연구에서는 백금과 산화물 분산 강화백금의 고온휘발특성에 관하여 조사를 목적으로 하였다. Plasma melting 법으로 제조한 분말 성형체를 열간압연 및 냉간압연 후 어닐링 한 Pt-100%, Pt-20%Rh와 지르코늄산화물 (0.3% ZrO2)의 분산입자로 강화시킨 Pt 및 Pt-10%Rh 산화물 분산 강화백금을 1000℃, 1100℃ 1200℃, 1400℃에서 24h, 48h, 72h, 96h까지 열처리한 후 중량변화를 측정하였고 시편을 OM, SEM을 이용하여 표면을 관찰하였다. 또한, 산화물 분산 강화백금의 고온강도 향상에 영향을 미치는 ZrO2 분산 입자를 TEM을 이용하여 분석하였다. 그 결과 온도와 시간이 증가함에 따라 각각의 휘발량이 증가하였고 고온 휘발속도는 Pt-100%<산화물 분산 강화백금<Pt-10%Rh 강화백금<Pt-20%Rh 합금 순이었으며 산화물 분산강화백금의 결정립계에서 ZrO2 분산입자를 확인하였다.