금속기지 복합재료의 특성과 사용법(Characteristics and Applications of Metal Matrix Composites)

전문가 제언

□ 복합재료는 다른 물성의 이종 재료를 혼합해 단일재료에는 없는 물성을 구현할 수 있고, 혼합재료의 종류, 비율, 형상 및 분포 등을 정밀하게 제어하여 원하는 물성을 다양하게 조절할 수 있는 장점이 있다.

□ 매트릭스가 Al, Ti , Cu 등의 금속인 MMC는 1959년 주조법에 의해 복합화한 Cu의 W 강화를 시작으로, 붕소섬유강화 Al매트릭스, 탄화규소섬유강화 Ti매트릭스 등의 연구개발이 추진되고 있다. 성형성이 좋은 Al기지 MMC는 골프 헤드, 자동차엔진 실린더 등에 사용되며, Ti기지MMC는 미국의 제트엔진 적용시험 통과 후 적용범위를 넓혀가고 있다.

□ 금속은 폴리머나 세라믹스에 비하여 인성 및 열·전기전도성이 우수하나, 경량성은 폴리머에, 열적성능은 세라믹스에 뒤떨어진다.

□ 유리 단섬유에 불포화 폴리에스테르수지를 함침시킨 PMC(Polymer Matrix Composite)가 출현한 후, 1970년대 후반에 연속섬유에 에폭시 수지를 함침하여 역학적 특성을 보강한 프리프레그가 개발되었으며, 최근에는 탄소섬유, 아라미드(aramid) 섬유 등의 출현에 의해 항공기의 주구조 등에 사용되고 있다.

□ 고온재료인 세라믹스에 세라믹스입자, 섬유 등을 보강한 CMC(Ceramics Matrix Composite)는 세라믹스의 단점인 파단강도가 강화되며, 세라믹스 장섬유로 파괴인성을 높인 탄화규소 섬유/탄화규소 매트릭스 복합재는 1,100~1,200℃의 내열재료로, 터빈부품 등에 사용된다.

□ 한국도 한국과학기술원 등을 중심으로 구조용 금속복합재료의 제조공정 및 상온 및 고온 기계적 특성평가에 관한 연구, 미세조직 제어와 기계적 특성연구, 강화기구 및 파괴기구 연구 등을 수행하고 있다.

□ 앞으로, MMC는 사용조건․환경, 접촉형태 연구와 함께, 강화재의 경사구조 배합, 적층복합재료의 효율적 제조공정 연구 등에 의해, 보다 발전적인 MMC의 응용범위 확대로 다양한 수요에 부응해야 할 것이다.

저자

Yoshiro IWAI ; Tomomi HONDA ; Toshiro MIYAJIMA

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

49(7)

잡지명

트라이볼로지스트(A058)

과학기술
표준분류

재료

페이지

553~559

분석자

조*제

분석물

• 금속기지 복합재료의 특성과 사용법.pdf [197,092 byte]

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