전기전도성과 경도가 뛰어나며 열팽창이 없는 Mn3Zn0.5Sn0.5N/Cu 복합재료

전문가 제언

○ Antiperovskite의 질화망간은 특정온도 구간에서 열팽창이 일어나지 않는 (zero thermal expansion) 특성을 보이는 물질이다. Antiperovskite 질화망간에 전이금속이나 반도체 금속을 도핑하면 큰 등방성 음의 열팽창계수(NTE: Negative Thermal Expansion)를 보이는 동시에 전기전도 및 열전도 특성이 크게 개선되고 높은 강도를 나타낸다. 따라서 가열/냉각이 반복되는 가혹한 환경에서 사용되는 전기접점(electrical contact) 재료에 응용하기 위하여 Cu금속을 기지로 한 복합재료를 제조하려는 연구가 진행되고 있다.

 

○ 본 연구에서는 전기접점 재료로 유망한 antiperovskite 입방체 결정구조를 가지는 Mn3Zn0.5Sn0.5N/Cu 복합재료를 고상소결 방법으로 제조하는 기술을 소개하였다. Mn3Zn0.5Sn0.5N 화합물의 첨가량이 40vol% 일 때 열팽창계수는 -0.268x10-6/K로 거의 열팽창이 일어나지 않는 복합재료 제조가 가능하였다.

 

○ Mn3Zn0.5Sn0.5N 화합물은 거의 열팽창이 없는 유사한 특성을 보이는 Mn3Cu0.5Ge0.5N 화합물에 비교하여 고가인 Ge원소 대신에 저가인 Sn를 사용하고 열팽창이 일어나지 않는 온도범위도 넓은 강점을 보여준다.

 

○ 음의 열팽창 물질은 고도의 정밀성이 요구되는 산업에 필요한 물질이나 국내에서 일부 대학이나 연구소에서 제한된 연구가 수행되고 있다. 한국은 2000년대 후반부터 미래산업으로 항공우주산업에 대한 중요성을 강조하고 있다. NTE 물질은 가열/냉각이 반복되는 가혹한 환경에서 사용되는 전자부품, 우주항공 및 방산부품 설계 등에 필수적인 물질이다. 고도의 정밀성이 요구되는 광학장치나 항공우주와 같은 미래 산업에 응용하기 위해서는 NTE 물질의 경제적인 합성기술에 대한 연구개발이 필요하다.

 

저자

Xuehua Yan 등

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

677()

잡지명

Journal of Alloys and Compounds

과학기술
표준분류

재료

페이지

52~56

분석자

김*태

분석물

• 전기전도성과 경도가 뛰어나며 열팽창이 없는 Mn3Zn0.5Sn0.5N Cu 복합재료.pdf [422,121 byte]

이미지변환중입니다.