초록 ▼

1. 최종목표
○ 기존의 산화물 세라믹 섬유기계 부품에 비해 방열, 경도, 내마모, 열전도도등의 물리적 특성이 뛰어난 Al₂O₃-TiC 복합소재 및 초내마모 SiC소재의 제조 공정기술 개발.
-1차년: 밀도 4.1g/cm³이상, 경도 19 GPa 이상, 파괴인성 4.0 MPa·m^1/2이상, 열전도도 20 W/m·k 이상, 결정림 크기 1~5 μm 내에서 조절, 제품: 노즐 2종 가이드: 3종 제품화
-2차년: 밀도 3.08 g/cm

1. 최종목표
○ 기존의 산화물 세라믹 섬유기계 부품에 비해 방열, 경도, 내마모, 열전도도등의 물리적 특성이 뛰어난 Al₂O₃-TiC 복합소재 및 초내마모 SiC소재의 제조 공정기술 개발.
-1차년: 밀도 4.1g/cm³이상, 경도 19 GPa 이상, 파괴인성 4.0 MPa·m^1/2이상, 열전도도 20 W/m·k 이상, 결정림 크기 1~5 μm 내에서 조절, 제품: 노즐 2종 가이드: 3종 제품화
-2차년: 밀도 3.08 g/cm³, 경도 21 GPa 이상, 파괴인성 2.4 MPa·m^1/2이상, 열전도도 50 W/m·k 이상, 결정림 크기 25 μm 내에서 조절, 제품: 노즐 2종 가이드: 3종 제품화
2. 개발내용 및 결과
○ 개발내용
-다결정 산화물로서 가장 높은 경도를 가지는 알루미나에 비해 높은 경도를 가지는 복합체 및 비산화물 세라믹스 소재 및 제조 공정기술 확보.
-적용 소재의 한계를 극복할 수 있는 Al₂O₃-TiC 및 SiC 소재의 세계 최초의 적용을 통하여 열전도도 및 미세구조의 제어가 가능한 신개념의 섬유 방사 기계 부품의 제품을 제조한다.
-동일한 소재 내에서 하이브리드 소재의 사용으로 물리적 특성을 각각의 사용용도에서 요구하는 맞춤형 부품의 생산을 한다.
○ 개발결과
-1차년에 개발된 Al₂O₃-TiC 조성으로 노즐 5종, 가이드 13종을 제작하였다.
-2차년에 SiC조성으로 노즐 6종, 가이드 7종을 제작하였다.
-한국섬유개발원 test결과 기존의 외산 가이드 및 노즐에 비해 성능향상이 있었다.
3. 사업성과
○ 기술적 성과
-기존의 경쟁사와 차별화 된 소재의 개발에 성공하였다.
-₂O₃-TiC 소재 조성 및 사출 바인더를 포한한 공정 최적화를 하였다.
-SiC 소재 조성 및 관련 공정 기술의 확보를 완료하였다.
○ 경제적 성과
-합섬섬유 업체 및 모든 산업체에서 추구하는 원감 절감을 가능하게 할 것이다.
-신소재의 사용으로 기존의 제품과 차별된 제품의 제조가 가능하게 되어 국내 및 국외의 수입대처 효과와 수출 증대에 높은 기여를 할 것이다.
-세라믹 선진국에 국내 산업의 의존도를 낮추어 해외 기술의존도를 감소시킬 것이다.
○ 사회적 성과(일자리 창출 등)
1차년에 5명을 채용하였으며, 2차년에 6명의 고용 창출을 하였다.
4. 기술개발결과 활용계획
- 대기업과의 MOU 체결을 통해 기술의 개발이 완료되는 즉시 제품의 테스트를 거처 판매가 가능하다.
- 기존의 경쟁사와 단순히 디자인과 설계의 차별화가 아니 신소재의 적용을 통하여 차별화된 제품의 제조가 가능하여 차별화된 판매 전략과 차별화된 성능으로 섬유 방사 기계 부품 시장에서 신개념의 제품의 출시가 가능하다.
5. 기술개발자료의 보안관리
○ 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술
-2차년 완료 후 개발된 기술을 통하여 특허 등록 준비 중이며, 이를 통하여 지적재산권을 확보하여, 기술 유출을 방지할 계획이다.
○ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원ㆍ등록 실적
-본 과제를 통하여 특허 1건을 출원하였으며, 등록 준비 중이다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 『산학연협력 기업부설연구소 지원사업』최 종 보 고 서 ... 2
• 최종보고요약서 ... 3
• 개발결과의견서 ... 5
• 목 차 ... 7
• 제 1 장 개발기술의 개요 ... 9
• 제 1 절 개발대상기술(또는 제품)의 개요 및 필요성 ... 9
• 제 2 절 기술(또는 제품)개발 시 예상효과 및 활용방안 ... 10
• 제 3 절 국ㆍ외 관련 기술의 현황 ... 12
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 13
• 제 1 절 과제개발 내용 ... 13
• 1. 개발 목표 ... 13
• 2. 개발 내용 ... 13
• 3. 개발 방법 및 추진체계 ... 13
• 4. 기술개발(또는 제품)의 평가방법 및 평가항목 ... 15
• 5. 수행기관별 업무분담 ... 16
• 6. 연차별 연구개발 추진일정 ... 17
• 제 2 절 세부개발내용 및 방법 ... 18
• 1. SiC+첨가제 조성 및 과립화 공정 ... 18
• 가. 조성 ... 18
• 나. 과립화 공정 ... 18
• 2. 바인더 배치, 탈바인딩 조건 및 사출조건 최적화 ... 21
• 가. 바인더 배치 개발 ... 21
• 나. 고용분 함량 ... 25
• 다. 사출 및 탈지 공정 안정화 ... 29
• 라. 유동해석 ... 35
• 3. 소결 공정 조건 최적화 및 물리적 특성 ... 37
• 가. 소결공정에서 첨가제의 영향 ... 37
• 나. 소결 공정 ... 38
• 다. 표면 처리 ... 65
• 라. Press 성형 ... 69
• 제 3 장 사업성과 ... 71
• 제 1 절 기술적 성과 ... 71
• 1. 정량적 목표 ... 71
• 2. 시제품 제작 및 실장 테스트 ... 72
• 제 2 절 경제적 성과 ... 88
• 제 3 절 기타 성과 ... 91
• 1. 기타 성과 및 실적 ... 91
• 2. 기술 및 품질인증 획득 현황 ... 111
• 제 4 장 결론 ... 114
• 제 1 절 기대 효과 및 활용방안 ... 114
• 1. 기술적 측면 ... 114
• 2. 경제 산업적 측면 ... 114
• 3. 활용방안 ... 114
• 제 2 절 판로확보 및 마케팅 계획 ... 115
• 1. 판로 확보 ... 115
• 2. 마케팅 계획 ... 116
• 끝페이지 ... 126