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문제 정의
- 국내에서 진행중인 탄소계 복합체연구의 경우 치밀화나 single layer 코팅, 탄소/SiC의 치밀화공정 분야에서는 세계적 수준과 대등하거나 상회하는 수준에, 3D 프리폼 제조기술 및 multi layer 내산화 코팅 기술에 있어서는 선진국과 대등한 수준에 도달하는 것을 목표로 연구를 진행중에 있다. 산업적으로는 (주)DACC 등의 국내 기업들이 선진국에서 독점적으로 생산하고 있는 고성능의 세라믹 복합재료의 제조 시장에 편입하기 위한 제품의 대형화, 신뢰성 확보 및 새로운 소재 활용을 위한 연구가 활발해질 것으로 예상된다.
- 본 고에서는 초고온 세라믹 재료 및 세라믹 복합재료에 관한 국내외의 기술동향, 향후 기술개발 전망 및 산업적 응용에 대해 논의하겠다.
- 세라믹 SiC 섬유의 개발은 미국의 경우 NASA와 Textron, Dow coming사가 연계하여 고온 영역에서 2GPa의 강도를 유지하는 Sylramic 섬유를 개발하여 세라믹 복합재료 제조에 이용하고 있다F 일본의 경우 UBE와 Nippon Carbon에서 SiC 섬유를 생산중이며, 보다 더 높은 온도의 극한환경에서 사용하기 위하여 섬유의 완전결정화와 치밀 화 공정을 연구하였다. 이에 따라 UBE 사에서는 전구체 고분자의 개질을 통한 완전 결정화 섬유를 제조하였고, Nippon Carbon 사에서는 극저산소 SiC 섬유를 제조하였다.
- 초고온 세라믹은 기존의 고온용 세라믹인 알루미나, 지르코니아 등의 산화물이나 Si3N4로 대표되는 비산화물 계세라믹이 갖는 사용 가능온도인 1300-1500도의 한계를 뛰어넘어 2000도에 근접하는 온도 영역에서의 사용을 목표로 한다. 이를 위해서 이 재료들의 녹는점들은 대부분 3000도 이상이다.
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