핵융합 환경에서 SiC 복합재료 계면과 섬유의 양립성

전문가 제언

○ 핵융합 환경에서 SiC 복합재료는 중성자 조사에서의 안정성, 뛰어난 고온 기계적 성질, 화학적 불활성과 내식성 등이 우수하여 응용가능성이 많을 것으로 예측된다. 그러나 SiC는 수분과 수중기 내에서 여러 가지 형태의 부식에 대한 감수성이 높다. 이에 대비하여 실리카는 낮은 온도에서도 휘발성인 안정한 수산화물을 형성하기 때문에 보호층으로서의 실리카 형성이 필요하다.

○ SiC 복합재료는 세립 섬유와 취약한 계면에서 파괴인성을 향상시켜 준다. 그러나 이러한 재료들은 품질들을 위태롭게 할 수 있는 부식에 높은 감수성을 나타낼 수도 있어 SiC 복합재료의 제조 시에 적절한 대비책이 필요하다.

○ 본 논문에서는 초벽, 3중수소 증식, 블랭킷 모듈, 모듈 냉각제 등을 포함하는 예정된 핵융합 환경에서 SiC 기지뿐만 아니라 섬유와 계면까지의 양립성을 검토하였다.

○ β-SiC는 탈산소 수분 중 573K에서 점부식(pitting-corrosion)의 경향이 있음을 보여주고 있다. 원자로에 대한 완전한 개발연구를 위하여 고온 수분 중의 SiC의 거동을 이해하고, 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 등을 비롯한 연구가 필요한 시점에 있다.

○ 실리카가 SiC 표면에서 수산화규소의 형태로 소실되고, 탄소는 상대적으로 농축되고 있다. 그리고 표면의 평균 Si 함량은 C와 비교하여 감소하지만 구멍(pit) 내부에서는 Si 감소가 훨씬 커져 C가 구멍 내에서 많이 농축되어 내식성을 감소시키고 있다. 이에 대한 대비책이 필요하다.

저자

C.H. Henager Jr. et al.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

386

잡지명

Journal of Nuclear Materials

과학기술
표준분류

재료

페이지

670~674

분석자

김*만

분석물

• 핵융합 환경에서 SiC 복합재료 계면과 섬유의 양립성.pdf [330,842 byte]

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