고온 가압 무 첨가물 SiC 세라믹스

전문가 제언

 

 

○ 소결조제 없이 고온가압과 급속고온가압에 의해 제조된 실리콘 카바이드(SiC)의 치밀화가 연구되었다. 최고밀도(이론밀도의 99%이상)도달한 소결온도는 1850℃로 현재 알려진 고체상태 소결 실리콘 카바이드 분말과 비교하여 적어도 150-200℃ 낮은 온도이다. 본 연구에서 실리콘 카바이드는 고밀도화되기 전에 과립화하고 소결한 소결체의 미세 조직, 기계적 특성 및 크리프 거동을 평가하였다. 새로운 제조법은 비커스 경도와 압입 파괴 인성이 각각 29.0GPa 및 5.25MPa m1/2인 고밀도 세라믹을 제조하였다. 또한, 크리프 율은 속도는 1450℃, 100MPa에서 3.8 × 10-9s-1이었다. 이는 2150℃에서 소결 된 상업용 α-SiC와 비교된다.

 

○ 탄화규소(SiC)는 대표적 비산화물계 세라믹으로써 고온에서의 기계적 특성 및 내산화성, 내식성, 내열성, 열 충격성이 매우 우수하여 예전부터 고온구조용 세라믹으로널리 사용되어왔다. 그러나 공유결합성의 SiC는 우수한 특성을 지녔음에도 불구하고 Si-C의 공유 결합도가 87%에 달하는 난소결성으로 소결체 제조에 많은 어려움이 있으며 제조 단가가 높아 탄화규소 소결체의 산업체 적용에 많은 제약이 있다.

 

○ 따라서 산업체에서는 비교적 낮은 소결온도 1500~1600℃에서 제조가 가능하고 소결 후 최소한의 가공만으로 원하는 형태의 탄화규소 제품을 제조할 수 있는 반응소결탄화규소가 경제성이 높고 고온에서의 기계적 특성도 탄화규소 소결체와 크게 차이가 나지 않아 범용 엔지니어링 세라믹스로 가장 폭 넓게 사용되고 있다.

 

○ 근래에 와서는 원자력 산업 분야에서 SiCf/SiC계 복합재료가 그동안 주로 핵융합로의 블랑켓 구조물부품소재와 고탄성 내충격 비산화물방탄용 소재 및 고강도 경량 자동차 소재 등의 고부가가치 고도기술이 연구 개발되고 있다. 국내 관련 연구기관으로는 한국과학기술원을 포함한 4-5개 대학과 세라믹연구원을 비롯한 몇몇 연구소에 한정되어 수행하고 있으며, 정부 및 민간 투자액도 선진국인 미국의 1/10과 일본의 1/5에 못 미치는 수준이며 미국의 실용화단계 연구현황과 비교하여 50%수준의 연구개발 초기단계에 있다고 정부는 예측하고 있다.

저자

P.Sajgalik, J.Sedlacek, Z.Lences, J.Dusza, H.-T.Lin

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

36()

잡지명

Journal of the European ceramic society

과학기술
표준분류

재료

페이지

1333~1341

분석자

강*호

분석물

• 고온 가압 무 첨가물 SiC 세라믹스.pdf [505,457 byte]

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