소결

Sintering. 용융점 이하의 온도에서 원자의 이동현상에 의해 분말 입자가 서로 결합하는 과정을 말한다.

분말 입자의 소결 단계

압분된 분말(압분체)은 용융점의 절반 정도 되는 온도를 초과하여 가열할 경우 서로 결합하여 소결이 일어난다. 미세조직을 관찰해 보면 분말이 서로 접촉하고 있는 지점에서 Neck이 형성(용접)됨에 따라 접착이 발생한다. 아래 그림은 소결분말 입자 사이에 일어나는 Neck의 형성과정을 보여주고 있다. 이러한 Neck의 성장은 소결 과정에서 중요한 특성의 변화를 일으킨다.

핵연료에서 소결의 목적은 분말 압분체의 특성을 개선하는 데 있다. 소결의 진행됨에 따라 일반적으로 특성이 개선되는 경향을 보인다.

• 관심 대상의 일반적인 특성은 경도, 강도, 피로수명, 인성, 연성, 전기전도도, 자기포화, 내식성 등이 있음
• 이런 특성의 소결 진행정도에 대해 따른 민감도는 매우 다르지만 소결이 진행됨에 따라 일반적으로 개선됨

핵연료 소결체 제조 공정에서는 약 1750C의 온도로 수 시간동안 소결이 진행된다. 소결이 끝난 소결체들은 냉각을 시킨 후 요구되는 칫수에 맞도록 연삭 공정을 거친다.

이 자료의 최초 작성 및 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr