A powder mixture of 70 wt% Al2O3 and 30 wt% hydroxyapatite (HA) is sintered at 1300 ℃ or 1350 ℃ for 2 h at normal pressure. An MgF2-added composition to make HA into fluorapatite (FA) is also prepared for comparison. The samples without MgF2 show α & β-tricalcium phosphates (TCPs) and Al2O3 phases with no HA at either of the sintering temperatures. In the case of 1,350 ℃, a CaAl4O7 phase is also found. Densification values are 69 and 78 %, and strengths are 156 and 104MPa for 1,300 and 1,350 ℃, respectively. Because the decomposition of HA produces a H2O vapor, fewer large pores of 5-6 μm form at 1,300 ℃. The MgF2-added samples show FA and Al2O3 phases with no TCP. Densification values are 79 and 87%, and strengths are 104 and 143 MPa for 1,300 and 1,350 ℃, respectively. No large pores are observed, and the grain size of FA (1-2 μm) is bigger than that of TCP (0.7 μm ≥) in the samples without MgF2. The resulting TCP/Al2O3 and FA/Al2O3 composites fabricated in situ exhibit strengths 6-10 times higher than monolithic TCP and HA.

In this study, poly(amic acid) was prepared via a polycondensation reaction of 3,3'-dihydroxybenzidine and pyromellitic dianhydride in an N-methyl-2-pyrrolidone solution; reduced graphene oxide/polybenzoxazole (r-GO/PBO) composite films, which significantly increased the electrical conductivity, were successfully fabricated. GO was prepared from graphite using Brodie's method. The GO was used as nanofillers for the preparation of r-GO/PBO composites through an in situ polymerization. The addition of 50 wt% GO led to a significant increase in the electrical conductivity of the composite films by more than sixteen orders of magnitude compared with that of pure PBO films as a result of the electrical percolation networks in the r-GO during the thermal treatment at various temperatures within the films.

In this study, reduced graphene oxide/polyimide (r-GO/PI) composite films, which showed significant enhancement in their electrical conductivity, were successfully fabricated. GO was prepared from graphite using a modified Hummers method. The GO was used as a nanofiller material for the preparation of r-GO/PI composites by in-situ polymerization. An addition of 20 wt% of GO led to a significant decrease in the volume resistivity of composite films by less than nine orders of magnitude compared to that of pure PI films due to the electrical percolation networks of reduced GO created during imidization within the films. A tensile test indicated that the Young's modulus of the r-GO/PI composite film containing 20 wt% GO increased drastically from 2.3 GPa to 4.4 GPa, which was an improvement of approximately 84% compared to that of pure PI film. In addition, the corresponding tensile strength was found to have decreased only by 12%, from 113 MPa to 99 MPa.

Cr-C-Ni composites were synthesized in situ from elemental powders of Cr, Ni and C by high energy milling followed by reactive sintering. The milled powders with the grain size in nano-scale were pressed to compacts and sintered. During the following thermal treatment at first the chromium carbide was formed and then the cermets were sintered in one cycle. The interface between the binder phase and the carbide grains of the in situ composite has a good bonding strength as it is not contaminated with oxidation films or other detrimental surface reactions.

본 연구에서는 특별하게 고안된 In-situ VHP 제조 공정을 이용하여 상온에서 500˚C까지의 진공 열간 압축과 canning 작업 없이 520˚C에서 연속 압출옳 하여 Sicp/pure Al과 SiCp/2024Al MMCs를 제조하였다. 복합재료의 인장강도와 미세구조에 영향을 주는 SiC 입자크기, 체적률, 압출비에 대해서 조사하였다. 압출비 10:1의 경우에는 SiCp/pure Al과 SiCp/2024Al 복합재료 둘 다 건전한 외형과 SiCp의 일정한 분산을 가지면서 SiCp의 균열이 없는 좋은 미세 구조를 가지고 있었다. 그러나 압출비 16:1의 경우에는 체적률이 증가할수록 파괴된 SiC 입자의 수가 증가하였으며 2024Al 기지내의 복합재료와 순수한 Al 기지재 복합재료를 서로 비교하였다. 동일한 체적률과 압출비의 경우에는 SiCp의 크기가 작은 복합재료가 SiCp가 큰 복합재료보다 인장강도가 더 높았다.

본 연구에서는 Al-기지 복합재료의 새로운 개념과 in-situ 공정의 가능성을 Al-Ti계의 연구결과들을 토대로 제시하고자 하였다. 가스아토마이제이션법에의해 Al3Ti가 미세한 편상형상을 갖도록 Al-10%Ti 조성의 합금분말을 제조하고, 고온 압출 공정을통하여 25V/o Al3Ti/Al 복합재를 제조하였다. 복합재의 미세구조를 광학현미경, SEM, TEM 등을 이용하여 조사하였고, 상온과 고온에서의 기계적 특성을 인장시험을 통하여 측정하였다. 제조된 복합재료의 미세구조 및 고온 기계적 성질을 상용되고 있는 SiCw/2124 복합재료와 유사한 거동을 보여준다. 제조된 Al3Ti/Al 복합재료의 장점과 단점이 물성향상의 가능성과 더불어 제시되었다.

본 연구에서는 Al-10wt%Ti-4wt%Fe 복합재료를 in-situ공정으로 제조할 수 있는 가능성 및 2 원계 Al-10wt%Ti 복합재료의 낮은 기계적 성질(탄성계수, 상온 고온강도, 내마모특성 등)을 PM SiC/2124 복합재료 수준 흑은 그 이상으로 향상시킬 수 있는 가능성을 조사하였다. 제조된 Al-10wt%Ti-4wt%Fe 합금은 불연속 SiC 강화상으로 보강된 Al-기지 복합재료(SiCw/2124)와 유사한 미세구조를 보여주었으며, 탄성계수 및 인장강도, 내마모성질 등의 기계적 특성이 2원계 Al-10%Ti 합금각 비교해 현저하게 향상되었음이 관찰되었다. 위의 결과는 초정 Al3Ti상 외에도 Fe 원소의 첨가를 통한 추가적인 AlxFe의 분산강화 효과에 기인한 것으로 해석된다.

MoSi2에 W분말을 첨가하여 MoSi2/W 복합재료를 1600˚C에서 3시간 동안 유지하면서 30MPa의 조건하에서 고온진공 가압기를 이용하여 제조하였으며, 텅스텐 분말의 첨가량이 (Mo)Si2의 미세조직과 기계적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. 텅스텐은 몰리브덴과 치환하면서 고용체 합금을 이루었으며, 입자의 크기는 텅스텐 분말의 첨가량이 증가할수록 감소하였다. 비커스경도는 텅스텐 분말의 첨가량이 증가할수록 향상되었으나, 반면에 압흔파단 강도는 오히려 감소되었다. 10%정도의 텅스텐 분말을 첨가하였을 때, 압흔파단 강도가 4.5MPa√m로서 순수 MoSi2의 2.7MPa√m에 비하여 향상되었음을 알 수 있었다.

In-Sit반응소결에의해 Si과 AI금속분말을 이용하여 Si3N4-AIN 복합세라믹스를 합성하였다. 합성된 Si3N4-AIN복합세라믹스의 미세조직과 결정구조를 해석하기 위해, OM, TEM, XRD및 EDX를 이용하였으며, Si3N4-AIN -20wt.%AIN복합세라믹스에서 Si의 질화율은 97%로 가장 높았다. Si3N4-AIN 복합세라믹스에서 Si의 질화율은 AI첨가량 증가에 따라 감소하였다. 대부분의 AI입자들은 다결정 AI입자들은 다결정 AIN(4-H구조)로 완전질화되었으며, 따라서 잔류 AI상은 반응소결체내에서 관찰되지 않았다. Si3N4의 결정구조는 α와 β구조가 혼재된 상태이며, 잔류 Si입자내에서는 미소균열 및 전위가 관찰되었다. AI/Si3N4와 Si3N4 두계면에서 이들은 거친 형상을 보이지만, 계면반응상은 관찰되지 않았다.

To improve the mechanical properties of hydroxyapatite (HA)/waterborne polyurethane (WBPU) composites, the hydroxyl group of HA was modified by urethane reactions: the hydroxyl groups of HA were reacted with aliphatic or cyclic diisocyanate, and then the modified HAs were extended by adding polyol and/or ε-caprolactone. Composites were prepared by the prepolymer process method: the modified HA was directly pured into the urethane reaction of isocyanate and polyol. The properties of modified HA/WBPU composites were investigated by thermogravimetric analysis, tensile strength, and water resistance. The results showed that the reactivity of aliphatic diisocyanate to the hydroxy group of HA was faster than that of cyclic one. Comparing to those of pure HA/WBPU composite films, the thermal stability, water resistance, and mechanical properties of the modified composite films increased with a degree of modification of HA.