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금영탁,정상철,전종훈,Keum Y.T.,Jung S.C.,Jean J.H. 한국결정성장학회 2006 韓國結晶成長學會誌 Vol.16 No.1
본 2부의 연구에서는 스파크 플라스마 소결의 온도분포, 상대밀도, 입자성장을 해석 하기 위하여 1부 연구의 시뮬레이션 이론을 바탕으로 스파크 플라스마 소결공정을 유한요소법(FEM)과 몬테카를로법(MCM)으로 전산모사하고 실험치와 비교한다. 전산모사를 통하여 소결체의 소결온도가 높을수록 입자성장이 커지고 밀도가 높아져 기계적 성질이 향상되고, 고상 소결에서 몬테카르로 단계가 증가할 수록 기공의 감소와 입자크기의 증대함을 보여 준다. In this Part 2, the grain growth processes of $Al_2O_3$ ceramics is numerically simulated using Monte Carlo method (MCM) and finite element method (FEM) and the pore sizes are analyzed. As the green ceramics whose thermal conductivities in high temperatures are generally low are sintered by the plasma heat and are rapidly cooled, the grain growth of the sintered body in the center is different from that in the outer. Also, even in the same sintering temperature, the pore size differs according to the pressing pressure. In order to prove the difference, the temperature distribution of the sintered body was analyzed using the finite element method and then the grain growth process associated with pressing pressures and relative densities was simulated using Monte Carlo method.
금영탁,전종훈,Keum Y.T.,Jean J.H. 한국결정성장학회 2006 韓國結晶成長學會誌 Vol.16 No.1
본 1부 연구에서는 스파크 플라스마 열에 의한 그린 세라믹의 소결에서 열전달 및 가압력으로 인한 상대밀도의 변화를 유한요소법(FEM)으로 해석하고 그 결과에 따른 입자성장을 몬테카를로법(MCM)을 이용하여 전산모사하는 방법을 제시하기 위하여 SPS의 FEH 해석과 MCM 해석의 이론적 배경을 기술한다. Spark plasma sintering processes have been rapidly introduced recently to improve the quality and productivity of ceramic products and to solve the problem of environmental pollutions. Sintering temperatures and pressing pressures in the spark plasma sintering process are known to be the important factors highly affecting the quality of the ceramics. In this research, in order to see the effects of sintering temperatures and pressing pressures on the grain growth during the spark plasma sintering process of $Al_2O_3$ the grain growth processes associated with sintering temperatures and pressing pressures are simulated by the Monte Carlo method (MCM) and the finite element method (FEM). In this Part 1, the formulations for the simulation, which is the theoretical background of Part 2, are introduced.