AlN-BN 복합재료의 방전 플라스마 소결

전문가 제언

○ 방전플라스마 소결(SPS: Spark Plasma Sintering) 방법은 흑연 등 통전성 소재로 제조된 몰드 내부에 세라믹 분말을 채우고 가압상태에서 높은 전류를 몰드 내부로 통하여 빠르게 소결시키는 방식이다. 빠른 승온 속도 및 높은 소결압력 때문에 난소결성 세라믹 분말의 고밀도 소결방법으로 최근 적용되고 있는 기술이다. 종래 열간압축(Hot Pressing) 방식과 달리 단시간에 소결이 진행되는 에너지 절감형 소결법이다.

 

○ 본 연구는 방전플라스마 소결 방법으로 Sm2O3-CaF2를 소결 첨가제로 사용하여 AlN-BN 복합재료를 제조하였다. 소결 첨가제의 적정량이 8(wt.%)인 조건에서 최대 열전도도 85W/mK와 최소 유전손실(tanδ) 4 x 10-3을 가지는 AlN-BN 복합재료 제조가 가능하였다.

 

○ AlN-BN 복합재료는 높은 열전도도와 낮은 유전율을 가지고 있어 고방열 특성과 함께 저유전 특성이 요구되는 차세대 기판재료뿐만 아니라 heat sink 재료로 주목받고 있다. 또한 분산상인 판상 형태의 h-BN의 벽개성 때문에 정밀도가 높은 형상과 치수가 요구되는 세라믹 부품소재의 기계가공(machinable)이 가능하다는 장점이 있다.

 

○ 최근 스마트 전기자동차 산업과 고출력 LED시장 확대와 함께 고방열 복합재료는 차량용 silicon thyristor의 방열판 및 소재의 기판과 패키지(package) 재료, 최근에는 하이브리드 전지와 휴대용 전화 등에 필요한 핵심재료이다.

 

○ 경제적인 고방열 복합재료 제조기술 확보는 향후 고출력 LED 패키지 산업과 스마트 전기자동차 산업 및 모방일 기기 부품재료 경쟁력 향상에 기여하는 바가 기대되어 중소？중견기업의 틈새시장 창출이 가능할 것이다.

 

저자

Xiulan He, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

675()

잡지명

Journal of Alloys and Compounds

과학기술
표준분류

재료

페이지

168~173

분석자

김*태

분석물

• AlN-BN 복합재료의 방전플라스마 소결.pdf [462,958 byte]

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