화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트)
권호 14권 1호
발표분야 에너지환경/생체재료
제목 무가압 침윤법에 의해 제조된 Al/BN 복합재료의 고온산화
초록 금속기지 복합재료 (Metal matrix composites; MMCs)는 기지 금속에 비해 응용 온도가 높고, 강도, 경도, 내마모성, creep 저항성 등이 우수하여 구조용 재료로서 널리 이용되고 있다. Al은 가볍고, 내부식성이 우수하며, 기계적인 특성이 우수한 Al합금을 만들 수 있으므로, 일반적으로 상용화된 금속기지 복합 재료에서는 Al을 금속기지로 주로 응용하고 있다. 무가압 침윤이라 불리는 spontaneous pressureless infiltration법은 피침윤체, 즉 세라믹스 성형체의 밀도 조절에 따라 복합재료의 보강재 비율을 50% 이상으로 할 수 있기 때문에 기존 복합재료 제조 공정에 비해 다양한 특성의 복합재료를 제조할 수 있다. 또한 압력이 가해지지 않는 상태에서 용융 Al의 자발적인 침윤이 이루어지기 때문에 세라믹스 보강재의 손상이 일어나지 않으면서 금속기지 세라믹스 강화 복합재료를 제조할 수 있다.
본 연구에서는 무가압 침윤법을 이용하여 BN입자와 AlN 입자가 분산된 Al기 복합재료를 제조하였다. 침윤공정중 Al합금내에서 infiltration enhancer precursor 로서 사용되는 Mg와 질소 분위기는 Mg3N2입자를 초기공정에 첨가함으로써 이루어 졌다. Mg가 많으면 많을수록 Al기 복합재료내에 AlN 이 더 많이 생성되었다. 준비된 MMCs의 대기중 773K 와 823K에서의 산화저항성은 MgO가 많은 스케일이 형성되어 만족스럽지 못하였다. Al기지 금속과 비교하여, 금속기지 복합재료 내에서 Mg가 선택적으로 산화되었기 때문에 제조된 Al/BN 복합재료의 내산화성은 감소했다.
저자 김찬우, 이동복
소속 성균관대
키워드 금속기지 복합재료; 무가압 침윤법; 알루미늄; 고온산화
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