SiC 장섬유-TrB2 복합재료

전문가 제언

○ 초고온의 극한 환경에서 응용할 수 있는 새로운 비산화물계 세라믹 복합재료를 개발하기 위한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 이들 재료는 고온에서 우수한 강도, 내열충격성 등의 특성을 갖고 있지만, 일반적으로 이들은 낮은 내산화성으로 인하여 1700℃ 이하로 사용이 제한되고 있다.

 

○ 용융점 ∼3200℃를 가진 이붕소화지르코늄(ZrB2)은 높은 열기계강도와 내화학성을 가진 초고온 세라믹스로 항공우주분야와 같은 극한환경에서 응용할 수 있는 재료 중 하나로 알려져 있다. 그러나 이를 응용하기 위해서는 낮은 파괴인성과 내열충격성의 보완이 필요하여, 이를 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.

 

○ 본고는 초고온 재료 ZrB2의 문제점을 해결하고자, 직경이 8-11㎛ 이고, 미량의 Ti 또는 Zr을 함유한 SiC 계의 티라노 섬유(Tyrano Fiber)로 강화된 ZrB2 복합재료를 제조하려는 새로운 시도에 대해 소개하였다. ZrB2 슬러리를 침투시키고 열간 가압 소결하여 밀도 4-4.2g/cm3, 기공률 5-6.5%, 굽힘강도 110MPa(1500℃)인 SiC 장섬유-ZrB2 복합재료를 제조하였다.

 

○ SiC 섬유로 강화한 초고온 재료에 대한 연구가 2000년대 초반에 보고된 바 있으나, 후반에 들어와 초고온 복합재료의 필요성이 우주항공분야에서 급증하면서, 다양한 초고온 세라믹스 재료와 소결 기술들이 미국을 중심으로 많은 연구가 진행되고 있다. 그 외에도 영국, 일본, 중국, 이태리 등에서도 연구가 활발하다.

 

○ 한국은 2000년대 후반부터 항공우주산업용 초고온 복합재료 개발을 위하여 ZrB2와 같은 세라믹 분말의 합성, 상압 또는 가압과 같은 전통적인 소결방식에 대한 제한된 연구를 일부 연구소와 학교에서 수행하였다. 그러나 항공우주와 같은 미래 산업에 응용하기 위해서는 초고온 세라믹스의 미비점 보완이 필수임으로 본고에서 소개한 바와 같은 새로운 기술에도 관심을 가질 필요가 있다.

저자

L. Zoli, V. Medri, C. Melandri, D. Sciti.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

35()

잡지명

Journal of the European ceramic society

과학기술
표준분류

재료

페이지

4371~4376

분석자

정*생

분석물

• SiC 장섬유-ZrB2 복합재료.pdf [451,908 byte]

이미지변환중입니다.