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탄소/탄소 복합재는 기계적 성질에서 우수한 성질을 지닌 재료이지만 치밀화가 어려운 단점을 가지고 있다 따라서 치밀화를 이루기 위해 액상 Si 함침 공정을 이용하였다. 액상 Si을 침투시켜 SiC-C/C 복합재를 만드는 공정이다. 액상 Si 함침 공정을 이용하여 C/C-SiC 복합재를 제조하는데 있어서 모재인 탄소/탄소 복합재의 초기 기공율과 액상 Si 함침 온도가 C/C- Sic 복합재의 밀도, 잔류 Si, 잔류 기공율에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 밀도 범위가 1.22~1.66g/㎤인 탄소/탄소 복합재를 모재로 사용하였으며 10^-2torr의 진공도가 유지되는 진공로에서 1450℃~1600℃의 온도 영역에서 1시간 유지시켜 액상 Si을 모재에 함침시켰다. 함침 전후에 시편의 밀도를 측정하였으며 함침 후의 미세 조직을 image analyzer로 분석하여 잔류 Si와 잔류 기공율을 계산하였다. 모재의 초기 기공율이 높을수록 액상 Si 함침에 따른 밀도 증가율이 크게 나타났으며, 액상 Si의 함침 온도가 높아짐에 따라 잔류 Si의 양은 증가하다가 일정 온도 이상에서 다시 감소하였으며 잔류 기공율은 이와는 반대로 감소하다가 다시 증가하였다. 함침 온도 상승에 따라 ...

탄소/탄소 복합재는 기계적 성질에서 우수한 성질을 지닌 재료이지만 치밀화가 어려운 단점을 가지고 있다 따라서 치밀화를 이루기 위해 액상 Si 함침 공정을 이용하였다. 액상 Si을 침투시켜 SiC-C/C 복합재를 만드는 공정이다. 액상 Si 함침 공정을 이용하여 C/C-SiC 복합재를 제조하는데 있어서 모재인 탄소/탄소 복합재의 초기 기공율과 액상 Si 함침 온도가 C/C- Sic 복합재의 밀도, 잔류 Si, 잔류 기공율에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 밀도 범위가 1.22~1.66g/㎤인 탄소/탄소 복합재를 모재로 사용하였으며 10^-2torr의 진공도가 유지되는 진공로에서 1450℃~1600℃의 온도 영역에서 1시간 유지시켜 액상 Si을 모재에 함침시켰다. 함침 전후에 시편의 밀도를 측정하였으며 함침 후의 미세 조직을 image analyzer로 분석하여 잔류 Si와 잔류 기공율을 계산하였다. 모재의 초기 기공율이 높을수록 액상 Si 함침에 따른 밀도 증가율이 크게 나타났으며, 액상 Si의 함침 온도가 높아짐에 따라 잔류 Si의 양은 증가하다가 일정 온도 이상에서 다시 감소하였으며 잔류 기공율은 이와는 반대로 감소하다가 다시 증가하였다. 함침 온도 상승에 따라 탄소 섬유의 침식이 심하게 나타났으며, 이러한 미세 조직의 변화가 기계적 특성에 미치는 영향에 대해 고찰하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Carbon fiber reinforced silicon carbide (C/SiC) composites were prepared by the infiltration of liquid silicon into carbon fiber reinforced carbon(C/C) composites. The final goal of this work is to produce dence C/SiC composites materials with a minimum voliume fraction of residual silicon and poros...

Carbon fiber reinforced silicon carbide (C/SiC) composites were prepared by the infiltration of liquid silicon into carbon fiber reinforced carbon(C/C) composites. The final goal of this work is to produce dence C/SiC composites materials with a minimum voliume fraction of residual silicon and porosity. Four kinds of raw C/C composites with a density between 1.25-1.66g/㎤ were used in order to investigate the effect of the initial porosity of C/C composites of the final density of C/SiC composites after the infiltration temperature on the infiltration behavior of liquid silicon and the reaction between liquid silicon and matrix carbon was also investigated by changing infiltration temperature from 1450℃ to 1600℃ with a step of 50℃. The microstructure of the composites beford and after melt infiltration(MI) process was examined with an optical and a scanning electron microscope. The volume fraction of residual silicon and porosity was measured using an image analyzer. The C/C composite with a maximum initial porosity shows the highest increasing rate of density with increasing the infiltration temperature. The residual silicon was increased with infiltration temperature up to 1550℃ and then decreased at 1600℃. On the other hand. the residual porosity was decreased up to 1550℃ and thef increased at 1600℃. The density and microstructural changes with the variation of the initial porosity and the infiltration temperature was discussed in the terms of the infiltration behavion of liquid silicon and the reaction between liquid silicon and matrix carbon.

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