섬유강화 탄소/탄소-탄화규소 세라믹의 응용(Applications of fiber-reinforced C/C-SiC ceramics)

전문가 제언

□ 복합재료란 둘 또는 그 이상의 재료를 혼합하여 서로 다른 재료의 이점을 살려서 각 성분보다 나은 성질을 나타내는 재료로 유리 및 탄소 등의 각종 섬유에 열가소성 혹은 열경화성 수지 등의 고분자계 재료로 강화시켜 만든 형태의 재료이다.

○ 복합재료의 분류는 강화재료의 형상에 따라 섬유강화, 입자강화로 분류하고, 강화재로 가장 많이 쓰이는 형태는 섬유이다. 섬유강화 복합재로는 위스커(일반적으로 금속산화물이 수소 환원, 열분해 및 증기가 응축할 때 성장하는 침상결정이며 고양이 수염결정으로 알려져 있음)가화 복합재료와 긴 섬유강화 복합재료로 분류된다. 복합재료제조의 주목적은 인성 및 강도를 높이는 것이다.
- 일반적으로 복합재료의 특성은 강도, 강성도, 내식성, 피로수명, 내마모 특성, 충격특성, 열적 안정성, 무게의 경량화 등으로 물성이 향상되어 많은 산업적 응용이 가능하다.

○ 매트릭스는 보강섬유를 제자리에 조정시켜서 구조적인 모양을 만들고, 전단 하중을 지탱하고 파괴진행 방지에 결정적인 영향을 미칠 뿐 아니라 외부요소(열, 화학물질 등)로부터 저항성을 갖도록 해 준다.
- 매트릭스 종류는 각종 수지(에폭시, 폴리에스테르, 페놀 등)와 알루미늄과 같은 금속 등을 사용한다.
- 채택되는 매트릭스에 따라서 여러 종류의 물질이 생성될 수 있다. 즉 FRP(Fiber Reinforced Plastics), FRR(Fiber Reinforced Rubber), FRC(Fiber Reinforced Ceramics) 등이다.

○ 보강재로 사용되는 탄소섬유는 유기섬유, 수지 및 피치 등의 원료를 방사한 섬유를 탄화한 후 다시 1,000~3,000℃ 이상의 고온에서 열처리하여 얻어진 92~99.9%의 탄소를 함유하는 섬유를 지칭한다.
- 유리섬유와 비교하여 비중이 가벼우며(1.84~1.95), 내열성이 훨씬 우수하고 전기 전도성이 있다. 합성섬유와 복합시켜 고강도성질을 가지면서 고온에 견디는 복합재료 만드는데 이용되나 값이 비싸다.
- C/C-SiC 복합재료는 현재 틈새 시장적 접근방법으로 아직 양산체제를 갖추지 못했고 높은 제조비용 때문에 선진국의 시장지배가 약한 상태이므로 이 기간을 우리의 도약의 발판으로 활용해야 한다.

저자

Krenkel, Walter

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2003

권(호)

80(8)

잡지명

CFI

과학기술
표준분류

재료

페이지

31~38

분석자

서*석

분석물

• 섬유강화 탄소-탄소-탄화규소 세라믹의 응용.pdf [234,700 byte]

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