신소재공학실험 | 구리 분말 압축성형 - 비등압 성형

 

 

 

TIP

 

 

구리 분말을 압축성형(비등압 성형)을 통해 성형하고 가압하는 압력의 세기에 따른 특징을 관찰한다.

 

 

 

구리를 얻을 수 있는 다양한 방법(ex. 정제법, 연소열을 이용 등)

구리를 광석에서 얻을 때 제일 먼저 하는 일은 광석을 분쇄기 안에서 잘게 부수고 필요없는 암석을 없애는 부유선광이다, 거르기는 부유선광 과정에서 스이는 화학약품과 반응하지 않고 남아 있는 광석에서 구리를 분리해내는 과정이다. 거르기를 해서 얻은 구리를 용광로에 넣고 구리에 남아 있는 불순물을 없애는 제련을 한다, 이 과정을 거치 는구리의 순도는 99.9%이다.순도 99.9% 이상인 구리를 얻으려면 전기정력의 방법을 이용한다.

 

우선 제련해 얻은 불순물이 들어 있는 거친 구리를 넓이가 90센치미티이고, 두깨가 8센치미터인 덩어리로 만든다, 전기분해(+)극으로 이용한다(+)극으로 이용한느 구리를 황산구리와 황산 용액이 들어 있는 큰 그릇에 담그고, 순수한 구리로 만들어진 얇은 판을(-)그그로 이용한다, 그릇에 전류를 흘려 보내면(+)극의 구리 덩어리는 천천히 녹아 순도가 99.9% 이상인 구리가(-)극에서 추출된다(+) 극에 있던 불순물은 그릇 바닥으로 가라앉아 앙금이 된다. 전기분해가 끝난 구리(-)극은 광석을제련하는 전기로에서 녹아 막대나 덩어리와 같이 여러 가지 모양으로 만들어진다.

 

 

X선 회절분석기(X-Ray Diffraction)의 원리

두개 이상의 파동 사이에 서로 위상차이가 그 파동의 반파장 만큼 있을때는 서로 상쇄되어 파동이 사라지나, 위상차이가 파장의 정수배 만큼 있을때는 진폭이 두배로 되어서 세기가 더 크게된다. 다음 그림에서 A에서 B까지의 거리는 d Sin q 가 되며, 이는 B에서 C까지의 거리와도 같다. 따라서, AB = BC = d Sin q 이며, n l = 2 d Sin q 를 만족하면 X선(X-Rays)은 회절(Diffraction)되어 강하게 나타나게 된다.

 

728x90

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 구리분말을 정확한 양을 측정하여 준비하여 100MPa, 300MPa, 500MPa로 비등압성형하여 각 시편을 2개씩 총 6개 만든다.(100MPa-111a, 111b, 300MPa-112a, 112b, 500MPa-113a, 113b)

 

2) 구리시편의 두께, 길이를 재서 밀도 계산

 

3) 소결 처리

 

4) polishing을 해준다 (800방, 1200방, 1500방, 2000방, 1㎛, 0,3㎛ 순서대로 polishing)

 

5) 경도측정

 

6) OM : grain의 관찰을 하기위해 에칭을 해서 최고배율로 측정

 

7) 전기전도도 측정

 

8) XRD 측정

 

 

 

[신소재공학실험]구리 분말 압축성형 - 비등압 성형 레포트