내열성이 우수한 복합 발포체의 제조

전문가 제언

○ 발포체에는 일반적으로 세라믹스와 고분자 재료를 사용한다. 이 중에서 가장 주목받는 재료는 발포유리(glass foam)이다. 이 재료는 겉보기 밀도와 열전도성이 낮고 불연성(incombustibility)이기 때문에 단열재나 방음재로 사용한다. 특히 폴리머 단열재에 비해 단열성이 우수하고 장기간 사용이 가능하며, 연소 중에 유독성 가스도 발생하지 않는다.

 

○ 최근에는 단일물질이 아닌 복합재료에 의한 발포체가 연구되고 있다. 복합 발포체 중에서 신택틱 발포체(syntactic foams)는 금속, 고분자, 세라믹스, 등의 기지재료에 속이 빈 유리입자(일명; microballoon)를 강화제로 섞어서 만든 복합재료이다. 이 복합 발포체는 밀도가 낮고 압축강도가 높으며, 열팽창계수가 낮은 장점이 있다. 기지재료의 선택에 따라서 가벼우면서도 내열성이 우수한 특징을 가지고 있다.

 

○ 본 문헌은 인산염 결합제에 속이 빈 유리 미세분말과 충전제인 B4C를 혼합하여 만든 내열성 복합재료를 소개한 것이다. 제조과정에서 B4C의 첨가량과 소결온도를 제어하여 발포체의 기계적 강도를 개선했다. 특히 수분간 화염에 노출시켜도 복합 발포체에는 큰 손상이 생기지 않아서 우주항공이나 석유탐사 관련 산업에 응용이 가능하다고 주장하고 있다.

 

○ 원문에 소개된 신택틱 발포체는 1960년경 심해부력 재료로 개발되었다. 그 후 이 재료의 특징인 내열성과 기계적 강도를 이용하여 항공·우주선이나 잠수함 등의 재료에 응용되었다. 최근에는 새로운 기술에 의해서 전파 또는 음파에 투명하게 만들 수 있어서, 레이더(radar)나 소나(sonar) 보호 장치에도 응용된다.

 

○ 복합 발포체는 단일 성분으로 만든 발포체에 비해서 제조비용이 높다. 따라서 첨단시스템 또는 무기관련 산업과 관련한 샌드위치 패널(sandwich pannel)용 중간재로 응용될 것이다. 우리나라에서는 폴리스틸렌 또는 폴리우레탄 폼(foam) 등에 난연제인 Al(OH)3 및 Mg(OH)2를 첨가한 건축 단열용 복합재료가 주로 연구되고 있다. 항공·우주산업의 발전에 따라서 내열성과 경량성을 가진 새로운 재료가 필요하다.

저자

Haitao Geng, Jiachen Liu, Anran Guo, Sue Ren, Xiqing Xu, Shan Liu

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

95()

잡지명

Materials & Design

과학기술
표준분류

재료

페이지

32~38

분석자

허*도

분석물

• 내열성이 우수한 유리강화 복합 발포체의 제조.pdf [496,138 byte]

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