| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교) |
| 권호 | 12권 2호 |
| 발표분야 | 제11회 신소재 심포지엄 |
| 제목 | 나노촉매공정을 통한 SiC 전구체의 합성과 이로부터 제조된 SiC 섬유 |
| 초록 | SiC 섬유는 나노촉매담체, 센서, 필터, IR-radiation heater, 고전력송전선용의 강화섬유 및 초고온용 고인성고강도 세라믹 복합재료의 강화제 등으로 그 응용분야가 넓어지고 있다. SiC 섬유는 폴리카보실란 전구체로부터 용융방사, 안정화, 열처리 및 소결공정을 통해서 제조된다. 전통적으로 폴리카보실란은 450도의 고온과 100기압의 고압 하에서 제조되어왔으나 수율이 낮고 대량생산공정 구축이 어려운 단점이 있었다. 최근에, 요업기술원을 중심으로 나노제올라이트 촉매를 이용한 폴리카보실란의 경제적 합성공정이 개발되어 상용화를 목전에 두고 있는데, 이 공정은 나노제올라이트의 큰 비표면적을 촉매의 반응장으로 활용하여 높은 수율의 폴리카보실란을 온화한 반응조건에서 합성할 수 있는 큰 장점이 있다. 본 연구에서는 다양한 촉매를 이용한 폴리카보실란의 합성공정을 살펴보고, 나노제올라이트를 촉매로 제조된 폴리카보실란의 저분자량체를 중합하는 공정기술과 이로부터 제조된 다양한 형태의 SiC 섬유(연속장섬유, melt-blown 섬유 mat 등)의 예를 소개한다. 폴리다이메틸실란에 1%의 나노제올라이트를 촉매로 혼합하여 350도에서 6시간 반응하여 저분자량의 폴리카보실란을 제조하였다. 제조된 저분자량의 폴리카보실란을 400도에서 재중합처리하여 분자량이 조절된 전구체를 얻었다. 분자량이 1500-3000 내외의 폴리카보실란을 용융방사하여 폴리카보실란섬유를 제조하였으며 얻어진 폴리카보실란 섬유의 강도는 약 60 MPa정도로서 우수하였다. 폴리카보실란섬유의 안정화는 200도의 대기중에서 1시간동안 산화하여 안정화를 행하였다. 안정화된 섬유를 1200도에서부터 2000도까지 열처리하면서 섬유의 유-무기전환공정과 이에 따른 나노구조의 변화를 관찰하였다. |
| 저자 | 류도형1, 김영희1, 신동근1, 공은배1, 박홍식2, 김현이3 |
| 소속 | 1요업기술원, 2(주)데크, 3서울대 |
| 키워드 | SiC 섬유; 폴리카보실란; 나노촉매; 제올라이트; 용융방사 |
