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고열전도성 알루미늄기지 복합재료의 개발과 프로세스 제어

전문가 제언: ○ 최근 자동차와 항공기 등과 같은 수송기기의 경량화는 에너지 절약과 직결되기 때문에 이러한 분야에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 즉 수송기기에서 중량을 1% 감소시키면 바로 1%의 에너지 절약이 이루어 질 수 있기 때문에 관련 업체에서는 강도 등 기계적 성질을 희생시키지 않으면서 조금이라도 경량화 시키기 위하여 모든 연구를 집중시키고 있다. 뿐만 아니라 전자산업에서 전기회로를 고속도화 시키고 고도로 집적하기 위하여서도 열전도성이 높은 복합재료의 개발이 필요한 실정이다.

○ 탄소섬유와 알루미늄의 반응특성은 Al4C3 자체가 낮은 열?전기전도성을 갖기 때문에 기능성재료로의 특징은 크게 감소한다. 따라서 실용화를 위해서는 Al4C3 의 생성을 억제하는 것이 필요하고 실제로 이에 대한 연구들이 많이 이루어지고 있다. 특히 주조법을 이용한 방법은 탄소섬유에 코-팅을 실시하거나 고압 주조법을 이용한 고온 프로세스방법을 사용하여 시간을 단축시키고, 초음파를 이용하여 알루미늄을 첨가하는 방법 등이 사용되고 있다.

○ 현재 국내외적으로 높은 열전도성을 갖는 알루미늄을 기지로 하는 복합재료의 개발이 필요하면서도 이러한 방법에 대한 체계적인 연구와 프로세스를 제어할 수 있는 연구는 많지 않다. 이러한 원인은 여러 가지가 있을 수 있지만 무엇보다 생산원가를 낮출 수 있는 방법의 개발이 가장 중요한 변수이다. 이에 따라 최근 재료에 필요한 조건은 그 재료의 기능성을 다양화시키고 있다는 것이다. 이 중 복합재료를 이용한 방열판은 산업체에서 요구도가 높기 때문에 일본에서는 이 분야에 대하여 집중적으로 연구가 이루어지고 있으며, 또한 실용화에 있어서도 현재 공업적인 생산제품의 대부분을 차지하고 있다.

저자: Gen SASAKI et al.
자료유형: 학술정보