화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2009년 가을 (11/05 ~ 11/06, 포항공과대학교)
권호 15권 2호
발표분야 C. Energy and the Environment(에너지 및 환경재료)
제목 Diisobutylaluminum hydrate와 acetonitrile을 출발물질로 하여 합성된 preceramic polymer 및 이를 이용하여 형성된 AlN coating층에 관한 연구
초록 AlN은 고온 고강도 재료로서 뿐 아니라 높은 열전도 특성으로 인하여 기존의 알루미나 전자회로 기판을 대신할 수 있는 신소재로서 기대되고 있다. 그러나 그 물리적 특성에 대한 기대치에도 불구하고 AlN 분말이 1,600도 이상의 고온에서 제조되는 만큼, 성형이 어렵고 코팅, 세라믹 섬유와 같이 다양한 용도로서 적용되는데 한계가 있다. 특히 AlN 코팅과 관련하여 가장 일반적인 방법은 CVD와 같은 화학증착법인데, 암모니아 분위기에서 금속알루미늄을 원료물질로 사용하기도 하지만 single source로 저분자량의 alkylaluminum imide 등을 사용하기도 한다. 이 경우 원료물질이 대기중에서 불안정하여 위험성이 따르기도 하며, 생성물인 AlN의 Al/N이 화학양론적으로 일치하기가 어렵다.
이에 본 연구에서는 침적, 스핀, 스프레이와 같은 방법의 코팅에 적합한 preceramic polymer를 제조하고자, Diisobutylaluminum hydrate와 acetonitrile을 출발물질로 하였으며 반응 온도 및 시간 변화를 통해 polymerization 여부를 확인하였다. 제조된 preceramic polymer는 유기용매에 soluble한 갈색빛의 고체상태로 발화성을 띄지는 않았으나 여전히 air-sensitive 한 상태로 나타났다. Coating substrate로는 alumina와 graphite plate를 사용하였으며, coating solution에 침적하여 코팅하였다. 건조 및 열처리를 거친 coating plate에 대해서는 AlN coating층의 형성 여부를 확인하기 위하여 X-선 회절분석, SEM, XPS 등으로 분석하였다.
저자 이윤주, 김수룡, 권우택, 김솔, 김영희
소속 한국세라믹기술원
키워드 질화알루미늄; AlN; preceramic polymer; AlN precursor
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