KR100829711B1 - 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 소결첨가제의 양을 최소화하고 탄화규소 테이프와, 탄화규소 섬유로 직조한 탄화규소 천을 교대로 적층하여 성형체를 제조하는 단계(단계 1); 및 상기 단계 1에서 제조된 성형체를 소결시키는 단계(단계 2)를 포함하여 이루어지는 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 제조방법은 소결첨가제의 함량이 7% 이하로 적은 소결첨가제를 사용하여 기공율 2% 미만의 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료를 제조할 수 있으며, 제조된 복합재료의 강도는 400 MPa 이상으로 매우 우수하므로 고온용 열교환기, 연소기 내벽재, 핵융합로의 블랭킷 구조재 등으로 유용하게 사용될 수 있다.
섬유강화, 탄화규소, 복합재료
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 슬러리를 함침시킨 탄화규소 천을 이용한 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료를 제조하는 공정 절차도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 슬러리를 함침시키지 않은 탄화규소 천을 이용한 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료를 제조하는 공정 절차도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 고온가압 온도에 따른 밀도 변화를 나타낸 그래프이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 단면 미세구조 사진이다.
본 발명은 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법에 관한 것이다.
최근 자동차, 선박, 항공우주산업 등의 발달로 인하여 재료성질에 대한 요구는 그 사용 조건이 가혹해지고, 복잡화되는 동시에 매우 다종다양해지고 있다. 예를 들면 강도, 강성, 내식성, 내마모성, 내구성, 내열성, 내방사선성 등에 부합하는 특성을 가진 것을 요구하고 있으며, 또한 지구 환경보존의 차원에서 수송수단에서의 연비의 효율을 향상시키고 환경오염 문제를 개선하기 위한 수단으로 부품의 경량화, 고성능화를 요구하고 있다. 그러나 기존의 단일 재료로는 이와 같은 요구를 만족시키기에 부족하여 이러한 특성을 만족시킬 수 있는 복합재료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
상기 복합재료는 고분자복합재료(Polymer Matrix Composite), 금속복합재료(Metal Matrix Composite), 세라믹복합재료(Ceramic Matrix Composite)로 나눌 수 있으며, 장섬유 강화 세라믹 복합재료는 세라믹의 고유한 단점인 취성을 극복하여 파괴인성이 우수한 세라믹스를 얻기 위하여 널리 적용되고 있다.
이러한 세라믹 복합재료로는 C/C, C/SiC, C/TiC, C/TiB2, C/BN, SiC/SiC, BN/BN, SiC/BN(혹은 Si3N4) 등을 들 수 있으며, 내산화성, 내열성, 뛰어난 고온강도 및 인성, 열전도성, 내방사선성이 요구되는 분야에서는 일반적으로 탄화규소 섬유 강화 탄화규소(SiC/SiC) 복합재료가 주로 요구되고 있다.
대표적인 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법으로는 다공성의 SiC 천(preform)에 대하여, 반응계 분자의 원료 기체와 운반 기체의 혼합기체를 상기 프리폼에 침투(infiltration)시켜, 상기 프리폼 내부에서 생성물을 증착시켜 기지상(matrix)을 형성함으로서 복합재료를 제조하는 화학기상침투법(chemical vapor infiltration)이 보고되었다.
그러나 이러한 제조방법은 화학증착 반응이 진행됨에 따라 형성된 기지상이 프리폼의 표면 기공을 막으면 내부 기공에 기지상이 채워지기가 어려운 단점이 있어, 잔류기공이 10 ~ 30% 정도 남게 되며, 기지상을 형성하는데 필요한 공정시간이 길다는 문제가 있다.
미국 등록특허 제0137084호에서는 (i) SiC 섬유 프로폼에 폴리비닐실란(polyvinyl-silane, PVS)을 함침 시키는 공정; (ⅱ) 300 ~ 400 ℃로 가열하여 PVS에 점성을 부여하고, 부분 가교를 일으키는 공정; (ⅲ) 함침된 PVS를 압력 하에서 열분해시킴으로서 SiC 기지상을 형성하는 공정; 및 (ⅳ) 다시 함침공정과 열분해 공정을 5회 이상 반복하여 SiC 섬유강화 SiC 복합재료를 제조하는 고분자함침 및 열분해공정(polymer infiltration and pyrolysis)을 개시하였다. 그러나 이러한 공정으로 제조된 복합재료는 PVS의 열분해공정이 기지상에 기공을 형성하고, 제조된 복합재료는 기공율이 30 ~ 40% 정도로 매우 높고, 3 ~ 15%의 잔류기공이 남는 다는 문제가 있다.
또한, 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료는 핵융합로의 블랭킷 구조재 등으로 사용 가능한데, 이러한 응용을 위해서는 소결첨가제의 양을 최소화시키는 것이 요구된다. 왜냐하면 과도한 소결첨가제의 첨가는 고온에서의 물성 저하와 내방사선성 감소를 가져오기 때문이다.
일반적으로 사용되는 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료는 소결첨가제가 10% 이상 함유되어 있으며, 이러한 양은 소결체의 고온 물성 저하에 영향을 미친다. 그러나 종래의 고밀도 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조공정에서 소결첨가제의 양을 최소화시키는 기술은 아직 보고되지 않았다.
이에, 본 발명자들은 소결첨가제의 양을 최소화하고, 강도가 향상된 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료를 제조하기 위해 연구하던 중, 소결첨가제의 양과 조성을 조절한 탄화규소 테이프와 탄화규소 천을 교대로 적층시킨 후, 소결하여 소결첨가제의 양을 최소화시키면서 밀도를 높이고 기공율을 감소키시며, 높은 강도를 갖는 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료를 제조하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법 을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은
소결첨가제의 양을 최소화하고 조성을 제어한 탄화규소 테이프와, 탄화규소 섬유로 직조한 탄화규소 천을 교대로 적층하여 성형체를 제조하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 제조된 성형체를 소결시키는 단계(단계 2)를 포함하여 이루어지는 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 제조방법을 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, 단계 1은 소결첨가제의 양을 최소화하고 조성을 제어한 탄화규소 테이프와, 탄화규소 섬유로 직조한 탄화규소 천을 교대로 적층하여 성형체를 제조하는 단계이다.
본 발명에 있어서, 상기 탄화규소 테이프는
탄화규소 분말과 소결첨가제를 건식혼합 후 습식혼합을 병행하여 수행하거나 습식혼합만을 단독으로 수행하여 세라믹 슬러리를 제조하는 단계(단계 a); 및
단계 a)에서 제조된 세라믹 슬러리를 탈기시킨 후, 테이프 성형 장치를 이용하여 성형시키는 단계(단계 b)를 포함하여 이루어지는 제조방법에 의해 제조된다.
이때, 사용되는 소결첨가제는 SiO2, BaO, MgO, Al2O3, Y2O3, Er2O3, Yb2O3, Lu2O3, Sc2O3, CaO, AlN 등이 있으며, 이들로부터 2가지 이상을 선택하여 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 소결첨가제의 첨가량은 2 중량% ~ 7 중량%인 것이 바람직하다. 만일 상기 소결첨가제의 첨가량이 2 중량% 미만이면 복합재료를 소결공정을 거쳐 치밀화 시키는 데에 문제가 있고, 7 중량%를 초과하면 고온에서 물성이 좋지 않은 문제가 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 a)의 습식혼합은 탄화규소 분말과 소결첨가제의 혼합용매에 분산제, 결합제 또는 가소제를 첨가하고 분산을 극대화시키기 위하여 탄화규소 볼 및 고에너지 밀을 이용하여 수행하는 것이 바람직하다. 이때 상기 습식혼합에 사용되는 용매는 메틸에틸케톤, 증류수 등을 사용할 수 있고, 상기 분산제는 폴리에스터와 폴리아민의 축합 공중합체의 일종인 고분자 분산제 Hypermer KD1, 염산 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 결합제는 폴리비닐부틸알(polyvinyl vutylral), 폴리비닐알콜 등을 사용할 수 있고, 상기 가소제는 디부틸프탈레이트 등을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 단계 a)에서 제조된 슬러리는 테이프성형을 통해 테이프로 제조될 수 있으며, 이때 테이프의 두께는 30 ~ 200 ㎛인 것이 바람직하다. 만약 상기 테이프의 두께가 30 ㎛ 미만이면 테이프 제조에 어려움이 있고, 200 ㎛를 초과하면 복합재료 내에서 탄화규소 섬유의 부피 분율이 너무 낮아지는 문제가 있다.
본 발명에 있어서, 상기 탄화규소 섬유로 직조한 탄화규소 천은 코팅처리된 것을 사용하거나 코팅처리 없이 그대로 사용할 수 있으며, 상기 코팅은 제한되지 않으나 열분해탄소, 탄화 규소 또는 이들의 복합층으로 코팅하는 것이 바람직하다. 상기 천을 이들로 코팅함으로써 강도를 높일 수 있다.
또한, 상기 탄화규소 섬유로 직조한 탄화규소 천은 섬유간 공간을 채우기 위해 세라믹 슬러리에 함침시킨 것을 사용하거나, 함침시킴 없이 그대로 사용할 수 있다. 상기 함침된 탄화규소 천은 대기중 및 약 110 ℃의 온도에서 건조시킨다.
이러한 방법으로 제조된 탄화규소 테이프와 탄화규소 천은 교대로 적층하여 성형체를 형성한다.
다음으로, 단계 2는 상기 단계 1의 성형체를 소결하여 고밀도의 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료를 제조하는 단계이다.
본 발명에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1의 성형체를 가압소결법, 고온 정수압소결법 등으로 압력을 가해 기지상을 치밀화시키는 공정을 통하여 성취되며, 고압을 통하여 고밀도의 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료를 제조할 수 있다.
이때, 상기 소결시 소결온도는 1650 ~ 1900 ℃인 것이 바람직하다. 만약 소결온도가 1650 ℃ 미만이면, 치밀화에 문제가 있고, 1900 ℃를 초과하면 탄화규소가 섬유가 손상되는 문제가 있다.
한편, 소결 압력은 소결 방법에 따라 달라진다.
상기 소결이 가압소결법에 의해 수행되는 경우에는 소결 압력은 10 ~ 30 MPa인 것이 바람직하며, 상기 소결이 고온등가압 소결법에 의해 수행되는 경우에는 소결 압력은 100 ~ 200 MPa인 것이 바람직하다. 또한 상기 소결이 고온정수압소결법에 의해 수행되는 경우에는 소결 압력은 100 ~ 200 MPa인 것이 바람직하다. 만약 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기지상의 치밀성이 저하되어 기공률이 증가하는 문제가 있다.
본 발명에 따른 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법의 일실시형태를 도 1 및 도 2에 나타내었다. 그러나 상기 제조방법이 도 1 또는 도 2에 의해 한정되는 것은 아니다.
상기 제조방법으로 제조된 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료는 도 4에 나타낸 바와 같이 매우 치밀한 조직을 가지며, 밀도, 기공율 및 4점 굽힘 강도 측정 실험에서 밀도는 3.15 g/㎤ 이상이고 기공율은 2% 미만이며 4점 굽힘 강도는 400 MPa 이상으로 매우 우수한 강도를 나타내었다(표 3 참조). 따라서 본 발명에 따른 제조방법은 소결첨가제의 함량이 7% 이하로 적은 소결첨가제를 사용하여 기공율 2% 미만의 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료를 제조할 수 있으며, 제조된 복합재료의 강도는 400 MPa 이상으로 매우 우수하므로 핵융합로의 블랭킷 구조재 등으로 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
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실시예
1> 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조 1
베타상 탄화규소(SiC) 분말과 소결첨가제로 Al2O3 4 중량%, Y2O3 2 중량% 및 1 중량% CaO를 건식 혼합 후, 이 혼합분말에 분산재로서 Hypermer KD1, 용매로서 메틸에틸케톤, 결합재로서 폴리비닐브틸알, 가소재로서 티부틸프탈레이트를 SiC 볼과 함께 첨가하였다. 상기 혼합물은 SiC 볼과 고에너지밀을 사용하여 습식 혼합한 후, 탈가스 공정을 거치고 테이프성형장치(doctor-blade)를 이용하여 두께 150 ㎛의 SiC 테이프를 제조하였다.
또한, 베타상 탄화규소(SiC) 분말과 소결첨가제로 Al2O3 4 중량%, Y2O3 2 중량% 및 1 중량% CaO를 건식 혼합 후, 이 혼합분말에 분산재로서 염산, 용매로서 증류수, 결합재로서 폴리비닐알콜을 SiC 볼과 함께 첨가하였다. 상기 혼합물은 SiC 볼과 고에너지밀을 사용하여 습식 혼합하여 세라믹 슬러리를 준비하였다. 나아가, SiC 섬유로 2차원으로 직조된 SiC 천에 열분해탄소를 두께 0.5 ㎛로 코팅하였다.
상기 열분해탄소가 코팅된 SiC 천을 상기 세라믹 슬러리에 함침하고, 대기중 및 110 ℃에서 건조시켰다. 이후, 상기 함침 및 건조된 SiC 천과 상기 SiC 테이프를 교대로 적층하고 10 MPa로 가압하여 탄화규소 섬유 강화 탄화규소 복합재료 제조를 위한 성형체를 완성한다. 이 성형체를 고온정수압소결로를 이용하여 150 MPa의 압력으로 가압한 채, 아르곤 분위기를 사용하여 1800 ℃에서 1시간 동안 소결하여 치밀한 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료를 제조하였다.
<
실시예
2 ~ 5> 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조 2
하기 표 1에 나타낸 바와 같이 여러 종류의 층으로 코팅된 탄화규소 천을 사용하는 것과 표 1의 소결조건으로 고온가압소결한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 탄화규소 섬유 강화 탄화규소 복합재료를 제조하였다.
| 구분 | 탄화규소 섬유 코팅 조건 | 소결조건 (온도/시간/압력) |
| 실시예2 | 열분해탄소 0.5 ㎛ | 1700 ℃/1시간/ 25 MPa |
| 실시예3 | 열분해탄소 0.5 ㎛ | 1800 ℃/1시간/ 25 MPa |
| 실시예4 | 열분해탄소 0.3 ㎛/SiC 0.8 ㎛/열분해탄소 0.3 ㎛ | 1750 ℃/1시간/ 15 MPa |
| 실시예5 | 열분해탄소 0.3 ㎛/SiC 0.8 ㎛/열분해탄소 0.3 ㎛ | 1900 ℃/1시간/ 15 MPa |
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실시예
6 ~ 12> 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조 3
소결첨가제의 조성을 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 변화시켜 두께 180 ㎛의 SiC 테이프를 준비하는 것과 표 2의 소결조건으로 고온가압소결한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 탄화규소 섬유 강화 탄화규소 복합재료를 제조하였다.
| 구분 | 소결첨가제 조성 | 소결조건 (온도/시간/압력) |
| 실시예6 | Y2O3 4중량% + AlN 1중량% | 1850 ℃/2시간/15 MPa |
| 실시예7 | Er2O3 3중량% + AlN 2중량% | 1850 ℃/2시간/15 MPa |
| 실시예8 | Yb2O3 4중량% + AlN 1중량% | 1900 ℃/2시간/15 MPa |
| 실시예9 | Lu2O3 5중량% + AlN 2중량% | 1900 ℃/2시간/25 MPa |
| 실시예10 | Sc2O3 3중량% + AlN 2중량% | 1850 ℃/2시간/25 MPa |
| 실시예11 | Al2O3 3.2중량% + Y2O3 1.3중량% + MgO 0.5중량% | 1750 ℃/2시간/15 MPa |
| 실시예12 | Al2O3 1.4중량% + Y2O3 0.4중량% + MgO 0.2중량% | 1850 ℃/2시간/15 MPa |
<
실시예
13> 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조 4
베타상 탄화규소 분말과 소결첨가제로 Al2O3 2.1 중량%, Y2O3 0.6 중량% 및 MgO 0.3 중량%를 SiC 볼과 고에너지밀로 습식 혼합한 후, 이 혼합 슬러리에 분산재로서 Hypermer KD1, 결합재로서 폴리비닐브틸알, 가소재로서 디부틸프탈레이트를 첨가하고 다시 혼합한 다음 탈가스 공정을 거치고 테이프성형 장치를 이용하여 두께 100 ㎛의 SiC 테이프를 제조하였다.
또한 베타상 탄화규소 분말과 소결첨가제로 Al2O3 2.1 중량%, Y2O3 0.6 중량% 및 MgO 0.3 중량%를 SiC 볼과 고에너지밀로 습식 혼합한 후, 혼합슬러리에 분산재로서 염산, 결합재로서 폴리비닐알콜을 SiC 볼과 함께 넣고 습식 혼합하여 세라믹 슬러리를 준비하였다. 나아가 탄화규소 섬유로 2차원으로 직조된 탄화규소 천에 열분해탄소를 0.3 ㎛의 두께로 코팅한 후 다시 화학증착에 의하여 SiC를 0.2 ㎛의 두께로 코팅ㅎ하였.
이후, 상기 카본 및 탄화규소가 코팅된 SiC 천을 상기 세라믹 슬러리에 함침하고, 대기중 및 105 ℃에서 건조시켰다. 상기 함침 및 건조된 SiC 천과 상기 SiC 테이프를 교대로 적층하고 10 MPa로 가압하여 탄화규소 섬유 강화 탄화규소 복합체 제조를 위한 성형체를 완성하였다. 이 성형체를 고온정수압소결로를 이용하여 100 MPa의 압력으로 가압한 채, 아르곤 분위기를 사용하여 1800 ℃에서 1시간 동안 소결하여 치밀한 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합체를 제조하였다.
< 실험예 1> 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 물리적 성질 측정
(1) 구조 확인
본 발명에 따라 제조된 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 구조를 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
실시예 2에 따라 제조된 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료를 절단하여 그 절단면을 주사전자현미경을 사용하여 측정한 후, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 절단면의 구조는 매우 치밀한 조직을 나타냄을 알 수 있다.
(2) 밀도,
기공율
및 강도 측정
실시예 1 ~ 12에 따라 제조된 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 밀도는 아르키메데스 방법, 기공율은 각 시편의 이론밀도와 측정밀도의 비로부터 구하였으며, 4점 굽힘강도는 4점 굽힙시험법을 사용하여 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
또한, 소결시 고온가압 온도에 따른 밀도의 변화를 도 3에 나타내었다.
| 구분 | 소결밀도(g/㎤) | 기공율(%) | 강도(MPa) |
| 실시예1 | 3.15 | 1.2 | 510 |
| 실시예2 | 3.15 | 1.9 | 418 |
| 실시예3 | 3.18 | 0.9 | 400 |
| 실시예4 | 3.16 | 1.6 | 505 |
| 실시예5 | 3.19 | 0.6 | 524 |
| 실시예6 | 3.15 | 1.8 | 520 |
| 실시예7 | 3.17 | 1.2 | 497 |
| 실시예8 | 3.15 | 1.9 | 512 |
| 실시예9 | 3.16 | 1.6 | 463 |
| 실시예10 | 3.16 | 1.6 | 512 |
| 실시예11 | 3.17 | 1.2 | 502 |
| 실시예12 | 3.16 | 1.6 | 475 |
| 실시예13 | 3.16 | 1.6 | 515 |
표 3 에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료는 소결밀도가 3.15 ~ 3.19 g/㎤로써 높은 밀도를 나타내며, 기공율은 0.6 ~ 1.9%로써 2% 미만의 낮은 기공율을 나타낸다. 또한 강도는 418 ~ 524 MPa를 나타냄으로써 매우 우수한 강도를 나타냄을 알 수 있다.
나아가, 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료는 고온가압 온도가 증가하여도 평균 3.15 g/㎤의 고밀도를 유지하는 것을 알 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료는 3.15 g/㎤ 이상의 고밀도를 가지며, 강도가 400 MPa 이상으로 매우 우수하므로 핵융합로의 블랭킷 구조재 등으로 유용하게 사용될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법은 소결첨가제의 함량이 7% 이하로 적은 소결첨가제를 사용하여 기공율 2% 미만의 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료를 제조할 수 있으며, 제조된 복합재료의 강도는 400 MPa 이상으로 매우 우수하므로 고온용 열교환기, 연소기 내벽재, 핵융합로의 블랭킷 구조재 등으로 유용하게 사용될 수 있다.
Claims (9)
- 소결첨가제 2 중량% ~ 7 중량% 가 함유된 탄화규소 테이프와, 탄화규소 섬유로 직조한 탄화규소 천을 교대로 적층하여 성형체를 제조하는 단계(단계 1); 및상기 단계 1에서 제조된 성형체를 소결시키는 단계(단계 2)를포함하는 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 탄화규소 테이프는탄화규소 분말과 소결첨가제를 건식혼합 후 습식혼합을 병행하여 수행하거나 습식혼합만을 단독으로 수행하여 세라믹 슬러리를 제조하는 단계(단계 a); 및단계 a)에서 제조된 세라믹 슬러리를 탈기시킨 후, 테이프 성형 장치를 이용하여 성형시키는 단계(단계 b)를 포함하여 이루어지는 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법.
- 제2항에 있어서, 상기 소결첨가제는 SiO2, BaO, MgO, Al2O3, Y2O3, Er2O3, Yb2O3, Lu2O3, Sc2O3, CaO 및 AlN로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2종 이상을 혼합 한 것임을 특징으로 하는 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 단계 1의 탄화규소 테이프의 두께는 30 ~ 200 ㎛인 것을 특징으로 하는 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 탄화규소 섬유로 직조한 탄화규소 천은 열분해탄소, 탄화규소 또는 이들의 복합층으로 코팅처리된 것을 사용하거나 코팅처리 없이 그대로 사용하는 것을 특징으로 하는 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 탄화규소 섬유로 직조한 탄화규소 천은 섬유 간 공간을 채우기 위해 세라믹 슬러리에 함침시킨 것을 사용하거나, 함침시킴 없이 그대로 사용하는 것을 특징으로 하는 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 2의 소결이 가압소결법에 의해 수행되는 경우, 소결 온도는 1650 ~ 1900 ℃이고, 소결 압력은 10 ~ 30 MPa인 것을 특징으로 하는 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 2의 소결이 고온정수압소결법에 의해 수행되는 경우, 소결 온도는 1650 ~ 1900 ℃이고, 소결 압력은 100 ~ 200 MPa인 것을 특징으로 하는 고밀도 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료의 제조방법.
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