고강도 반응소결 탄화규소 세라믹스 개발

전문가 제언

○ 탄화규소는 강한 공유결합 물질로 다른 세라믹 재료에 비해 열전도율과 경도가 높고, 내산화성, 내마모성, 내식성, 고온 안전성 및 열충격 저항성이 우수하다. 따라서 오래전부터 각종 구조용 재료, 내열재료 등에 사용되어 왔다.

○ 최근에는 SiC의 저팽창성, 고열 응답성, 경량·고강성 특징을 이용하여 대형화가 진행되고 있는 반도체·액정제조 장비용 부재에 수요가 급증하고 있다. 또한 파워일렉트로닉스 반도체 소자 재료로 주목을 받고 있다.

○ SiC 제조방법에는 상압소결, 가압소결, 반응소결, HP, HIP, CVD법 등의 여러 가지 방법이 알려져 있다. 제조방법에 따라서 제조비용도 차이가 있으며, 제품의 물성도 다르게 된다. SiC의 밀도나 강도 등의 성능이 높아질수록 제조비용이 높아지는 경향이 있다.

○ 반응소결에 의해 제조된 SiC 소결체는 다른 방법으로 제조된 것과 비교하여 강도와 인성이 낮은 것으로 알려져 있다. 다른 제조방법과 비교하여 저온에서 SiC 소결이 가능하여 고순도화와 비용절감이 기대된다. 그러나 조직 내에 10~20% 존재하는 미반응 Si 때문에 고온에서 물성이 저하되며, 대형 제품을 제조하는 경우 조직이 불균일하게 되는 문제점이 있다.

○ 이 문헌에서는 반응소결의 새로운 공정개발에 대해 소개하고 있다. 핵심 기술은 미세구조를 나노 수준으로 제어하는 프로세스에 있다. 탄화규소 원료는 미국, 독일, 일본 등이 기술전수를 하지 않고, 단합 생산하고 있으며 국내는 대부분 수입에 의존하고 있다. 국내에서도 탄화규소가 다방면에 사용되고 있어 많은 관심을 가지고 연구가 되고 있다. 반응소결에 의한 탄화규소 제조는 일반적인 용도에 적합하므로 구조용 세라믹 제조 업계의 관심이 있기를 바란다.

저자

Yoshiyasu Ito

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

9(12)

잡지명

未來材料

과학기술
표준분류

재료

페이지

2~7

분석자

김*환

분석물

• 고강도 반응소결 탄화규소 세라믹스 개발.pdf [355,903 byte]

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