SiC와 다이아몬드 입자크기가 알루미늄 복합재료 특성에 미치는 영향

전문가 제언

○ 전자소자의 소형화, 고효율 및 고출력 추세에 따라서 소자에서 발생하는 열의 효율적인 방열기술은 소자 효율성과 신뢰성 향상에 매우 중요한 요소이다. 따라서 효율적인 열분산 및 방열판 소재에 대한 연구개발 요구가 높아지고 있다. 알루미늄 금속을 기지로 한 복합재료(MMCs: Metal Matrix Composites)는 비교적 높은 열전도와 낮은 열팽창계수를 가진 재료로 이러한 요구에 잘 부합하는 소재 중의 하나이다.

 

○ 열분산 및 방열 특성 개선을 위해 알루미늄 금속기지에 첨가하는 대표적인 세라믹재료는 SiC와 다이아몬드(diamond) 분말이다. 알루미늄/SiC 복합재료(SiC/Al)는 180∼270W/mK의 열전도도를 나타내며 저가인 장점을 가지고 있고 다이아몬드/Al 복합재료(Dia/Al)는 매우 높은 열전도 특성이 요구되는 경우에 적합한 복합재료로 열전도도 값이 350∼750W/mK에 이른다. 방열 복합재료에서 굽힘강도와 같은 기계적 성질은 방열 특성과 더불어 전자부품을 기계적으로 보호하는 기능이기 때문에 고려되어야 할 특성이다.

 

○ 본 연구에서는 진공열간압축(vacuum hot pressing)에 의한 SiC/Al 과 Dia/Al 복합재료 제조 시에 첨가하는 세라믹 입자 크기가 열전도도 및 굽힘강도에 미치는 영향을 조사하였다. 굽힘강도가 크게 저하되지 않는 범위에서 열전도도를 향상시키는 적절한 세라믹 입자 크기에 대하여 검토하였다. 열전도도와 굽힘강도는 첨가하는 세라믹 입자의 고유 열전도도와 강도에 밀접한 관계가 있다는 것을 보여주고 있다.

 

○ 알루미늄을 기지로 하는 세라믹 복합재료는 전자 및 구조용 소재 등 응용용도가 매우 넓다. 다양한 기능성부가 및 고강도/경량화를 요구하는 전자/자동차/항공 부품 산업의 경쟁력을 강화하기 위하여 복합재료에 사용되는 세라믹 분말의 경제적인 합성기술과 복합재료 제조방법 개발 등에 많은 연구가 요구된다.

 

저자

Zhangqiu Tan, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

90()

잡지명

Materials & Design

과학기술
표준분류

재료

페이지

845~851

분석자

김*태

분석물

• SiC와 다이아몬드 입자 크기가 알루미늄 복합재료 특성에 미치는 영향.pdf [464,830 byte]

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