| 초록 |
○ 세라믹스 기지 복합재료 (CMC) 는 고온 구조재료로써 급격한 취성파괴를 막을 수 있고 , 파괴인성 증가를 극대화 시킬 수 있기 때문에 주목을 받고 있다 . 아울러 TiC 는 고융점 , 고경도 , 고탄성율을 가지며 고온에서 우수한 내산화성을 나타내어 원자력 , 항공우주 분야 등 공업적으로 그 응용이 활발하게 진행되고 있는 재료이다 . ○ 반응화학기상침투 (RCVI: Reactive Chemical Vapor Infiltration) 기술은 전통적인 CVI 와 유사하다 . MC 카바이드 복합재료를 제조하기 위해 C 가 아닌 M 원소 (B, Si, Ti 등 ) 만을 함유한 반응가스를 사용하여 섬유 프리폼 (fibrous preform) 에 침투시켜 , 기지 재료를 합성하는 세라믹 공정으로 최근에 관심을 갖게 된 기술이다 . ○ 본고는 탄소 펠트에 탄소 분말을 슬러리 함침과 반응 가스로 사염화탄소를 사용한 RCVI 을 결합한 혼성공정 (hybrid process) 으로 C/TiC 복합재료 합성을 시도한 내용이다 . 950 ℃ 와 1050 ℃ 사이에서 3 단계 온도 처리를 통하여 TiC 침투 깊이를 300 ㎛ 까지 증가시켰다 . 이는 C/SiC 시스템에서 보고된 바 있는 침투 깊이 20 ㎛ 에 비해 매우 큰 값이다 . ○ 비산화물 CMC 특히 C/SiC 또는 SiC/SiC 복합재료가 1970 년대 중반에 소개된 이후로 많은 연구가 되고 있고 , 실용화되고 있다 . 이에 비해서 C/TiC 에 대한 실적은 그리 많지 않다 . 1967 년에 CVD 법에 의한 TiC 코팅에 대한 발표가 처음 있었지만 , C/TiC 에 RCVI 의 새로운 방법이 도입된 것은 2010 년대에 들어와서 이다 . 이 분야에 대한 연구 활동은 프랑스와 일본이 선도하고 있다 . ○ 한국은 탄화물 특히 TiC 합성기술은 2000 년 이전부터 여러 기관에서 분말 합성과 코팅 등에 관심을 갖고 연구되어 왔으나 C/TiC 복합재료에 대한 활동은 그리 많지 않다 . 또한 전통적인 CVI 기술이 1990 년대에 C/C 복합재료에 적용된 바 있지만 이후 저조하고 , RCVI 에 대한 활동은 없다 . 탄소 - 탄화물 복합재료의 발전을 위해서는 새로운 합성 방법에 대한 관심이 필요하다 . |
