초록 ▼

1. 최종목표
본 연구 개발은 실리콘 단결정 성장로에 사용되는 카본복합소재 발열체의 생산기술을 개발하는 것으로서 탄소섬유를 이용하여 프리폼을 만드는 기술, 수지의 함침/경화기술 및 탄화기술, 고순화 열처리기술, 흑연화 열처리 기술등을 통하여 발열체의 생산기술을 개발하고 실리콘 성장로용 Bottom Heater(780mm X 480mm) 양산제품을 만들어 내고 잉곳업체에서 운용시험을 통해 현장에 적용 가능한 제품을 제조하는 것이 최종 목표이다.

2. 개발내용 및 결과
- 실리콘 단결정 성장로용 탄소복합재 생산기

1. 최종목표
본 연구 개발은 실리콘 단결정 성장로에 사용되는 카본복합소재 발열체의 생산기술을 개발하는 것으로서 탄소섬유를 이용하여 프리폼을 만드는 기술, 수지의 함침/경화기술 및 탄화기술, 고순화 열처리기술, 흑연화 열처리 기술등을 통하여 발열체의 생산기술을 개발하고 실리콘 성장로용 Bottom Heater(780mm X 480mm) 양산제품을 만들어 내고 잉곳업체에서 운용시험을 통해 현장에 적용 가능한 제품을 제조하는 것이 최종 목표이다.

2. 개발내용 및 결과
- 실리콘 단결정 성장로용 탄소복합재 생산기술 개발
○ 프리폼 성형 기술 개발
○ 수지 함침 및 경화 기술 개발
○ 탄소복합재의 탄화 기술 개발
○ 탄소복합재의 고순화 열처리 기술 개발
○ 탄소복합재의 흑연화 열처리 기술 개발
- 프리폼 CVI 기술 개발
○ 화학기상침투법(Chemical Vapor Infiltration)에 의한 탄소복합재 제조 기술 개발
- 탄소복합재료의 가공 기술 개발
○ 탄소복합재의 가공 기술 개발
○ 탄소복합재의 가공성 분석
○ 가공성에 대한 타사 분석

3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
□ 실리콘 성장로의 대형화에 대응하기 위하여 탄소섬유 소재를 이용하여 보다 우수한 성능을 가질 수 있는 탄소 복합재(Carbon composites) 소재의 기반 기술을 확보함으로서 국가 경쟁력에 기여하고자 한다.
□ 탄소복합재료의 국산화 및 양산화를 통해 높은 강도를 갖는 실리콘성장로의 흑연 부품의 해외의존도를 탈피하고 흑연부품의 경량화를 실현함과 동시에 대형화를 통한 원가절감, 고품질 추세에 있는 국내 반도체와 태양광 산업 발전에 기여하고자 한다.
□ 태양전지용 실리콘 성장로용 탄소복합소재의 경우 일본과 독일로부터 전량 수입에 의존하고 있는 실정이다. 본 과제를 통하여 생산기술을 개발하고 국산화가 될 경우, 향후 5년간 약 1천5백억 원 이상의 수입대체 효과를 거둘 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 국산화를 국내시장 확대와 함께 세계시장의 50% 이상을 차지하는 중국 시장을 공략한다면 수출증대의 효과도 함께 누릴 수 있을 것으로 판단된다.
□ 태양광 산업의 발전과 더불어 저탄소 녹색성장이라는 시대적 흐름에 맞추어 국가 환경문제에 대응 가능하다.

4. 적용분야
□ 대형화되는 태양광 및 반도체용 실리콘 단결정 성장로용 Hot Zone 내부에 사용되어지는 내열재 및 구조재
□ 날로 발전하고 있는 LED 산업에 사용되어지는 사파이어 잉곳을 제조하는 성장로에 사용되어지는 내열재 및 구조재
□ 일반적으로 사용되는 진공고온로의 내열재 및 구조재나 항공 우주용으로 사용되는 열악한 환경에 사용되어지는 탄소복합소재
(출처 : 최종보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1생산기술사업화 지원사업 최종보고서 ... 2제출문 ... 3생산기술사업화 지원사업 최종보고서 초록 ... 4목차 ... 6제 1 장 서론 ... 7 제 1 절 연구의 배경 ... 7 제 2 절 기술동향 ... 8 제 3 절 국내·외 관련기술의 현황 ... 12제 2 장 기술개발의 내용 및 방법 ... 15 제 1 절 주관기관의 개술개발의 내용 ... 15 제 2 절 참여기관(진양특수강)의 개술개발의 내용 ... 23 제 3 절 참여기관(세기테크)의 개술개발의 내용 ... 26 제 4 절 개술개발의 목표 ... 28제 3 장 기술개발 결과 ... 29 제 1 절 탄소복합재료 기술개발 결과 ... 29 제 2 절 열화학기상증착(CVI) 기술개발 결과 ... 41 제 3 절 탄소복합재료의 가공기술 개발 결과 ... 45 제 4 절 탄소복합재료 발열체의 운용시험 결과 ... 50제 4 장 결과 ... 59끝페이지 ... 60