금속/세라믹스 복합재료

전문가 제언

○ 복합재료는 기지재료(matrix)의 성분에 따라서 금속기지 복합재료(MMC), 세라믹스기지 복합재료(CMC), 고분자기지 복합재료(PMC)로 나눈다. 또 복합재료를 만들 때 사용되는 강화재(reinforcement)의 형태에 따라서 입자강화, 섬유강화 등으로 표현한다.

○ 세라믹재료와 금속재료를 이용한 복합재료는 서멧(cermet)이 가장 잘 알려져 있다. 이것은 초내열성 재료로써 내마모성과 내열성이 높은 세라믹과 인성(靭性)이 강한 금속의 분말을 배합한 후 소결하여 만든다. 1,000℃ 이상의 온도에서 견딜 수 있는 경질 공구, 제트 엔진의 터빈 날개, 고체 로켓의 부품 따위에 쓴다.

○ MMC는 우수한 기계적 특성을 가진 반면에 제조공정이 복잡하고 재료비가 비싸서 활용범위가 매우 제한적인 단점이 있다. 그러나 산화물계 뿐만 아니라 다양한 비산화물계 세라믹스 재료가 개발되면서, 섬유상을 경제적으로 만들 수 있는 새로운 기술이 개발되고 있다. 또 MMC는 분말야금공정을 이용하여 제조하므로, 장시간, 고온의 소결과정이 필요하다. 두 가지 이상의 복합성분을 이용하기 때문에 최적의 소결조건을 찾기 어렵다.

○ 이 문제는 가장 최근에 개발된 방전 플라스마 소결(SPS)법을 채택하여 획기적으로 해결하게 되었다. 즉 종래의 소결법은 20여 시간의 소결시간이 필요했으나 SPS법은 불과 30분 이내에 소결이 가능하다. 앞으로 이 기술이 더욱 발전하여 대량 생산에 적용되면 제조비용을 지금보다 훨씬 낮출 수 있을 것으로 예상된다.

○ 우수한 복합재료를 만들려면 품질이 우수한 기지재료, 강화재, 보강재 등이 당연히 필요하다. 우리나라는 이러한 기본재료를 대부분 외국에 의존하고 있어서 가격 경쟁력을 확보하기 쉽지 않다. 따라서 복합재료의 합성 연구뿐 만 아니라 기본재료의 제조기술도 병행하여 연구할 필요가 있다.

저자

Hiroshi Izui

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

23(7)

잡지명

マテリアル インテグレ-ション

과학기술
표준분류

재료

페이지

31~40

분석자

허*도

분석물

• 금속 세라믹스 복합재료.pdf [238,798 byte]

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