점도 측정기 표면 조도가 미끄럼 현상에 끼치는 영향에 관한 연구

Abstract

분말 사출재의 유변학적 특성 중의 하나인 미끄럼(SLIP) 현상은 재료의 점도 측정시 오차를 발생시켜 측정 결과의 정확도를 떨어뜨린다. 따라서 이 미끄럼 현상을 제거하기 위하여 많은 연구자들이 연구를 해 왔고, 그 결과로서 매끄럽지 않은, 즉 요철(凹凸)이 있는 회전형 점도 측정기의 평행 원판 사용이 분말 사출재의 점도 측정시 미끄럼 현상을 줄일 수 있다는 사실이 보고되었다. 하지만 선행 연구자들은 분말의 크기와 평행 원판의 표면 조도와의 구체적인 상관관계를 규명하지 못하였다. 따라서 본 연구에서는 보다 다양한 표면 조도를 구현하기 위하여 사포를 부착한 회전형 점도 측정기의 평행 원판을 이용해 분말 사출재의 분말의 크기에 따른 미끄럼 현상 제거 정도를 파악하고, 재료의 점도 측정시 보다 높은 정확도를 얻고자 하였다. 본 연구에는 STS316L(PF15)-8㎛ -5B133-53%와 17-4PH-6㎛ -5B133-53% 두 가지 재료를 사용하였다. 그 결과 두 가지 재료 모두 평행 원판의 조도가 분말의 입자 평균 입자 크기와 비슷할 때 미끄럼 현상 제거 효과가 가장 뛰어났다. 평행 원판 조도가 분말의 평균 입자 크기보다 더 작은 경우에는 미끄럼 현상 제거 효과가 나타나지 않았다. 또한 분말의 평균 입자보다 평행 원판의 조도가 지나치게 크게 되면 점도 측정 간격에 영향을 끼쳐 미끄럼 현상 제거 효과가 보다 작게 나타난다.