화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2007년 가을 (11/02 ~ 11/02, 성균관대학교)
권호 13권 2호
발표분야 구조재료
제목 Ti3(Al,Si)C2- 나노층상 4성분계 화합물의 고온산화 특성 분석
초록 최근 주목을 받고 있는 nanolaminated ternary compound, Mm+1AXn,은 M=천이 금속물질, A=A-원소의 그룹(대부분 ⅢA와 ⅣA원소), X=C 또는 N, 및 n=1-3으로서 금속과 세라믹의 특성을 모두 지녀 앞으로 다양한 상업적 응용을 위해 활발히 연구되고 있다. Mm+1AXn 화합물의 기계적, 화학적, 열적, 및 전기적인 성질을 종합적으로 조사하고, 특성화하기 위한 폭넓은 노력의 일환으로 현재 가장 많이 연구된 조성중 하나가 Ti3SiC2이다. 또 다른 중요한 nanolaminated ternary compound는 Ti3AlC2이다. 이들 Ti3SiC2와 Ti3AlC2는 뛰어난 전기적, 열적 전도성과 고강도, 높은 피로 균열 성장 임계치, 저경도, 높은 열적 충격 저항력과 같은 우수한 기계적 성질, 화학적 저항, 높은 Young's modulus, 고온 내구력과 높은 녹는점을 보인다.
Ti3SiC2와 Ti3AlC2을 보다 발전시키기 위해서, 이들을 혼합한 새로운 화합물인 4성분계Ti3(Si,Al)C2 나노층상 화합물이 최근 개발되어 그들의 미세구조와 전기적 구조가 연구된 바 있다. 본 연구에서는, TiCx(x=0.6), Si 및 Al 분말을 사용하여 분말야금법으로 Ti3(Si,Al)C2을 제조한 후, 고온산화 거동을 처음으로 조사하였다. 고온산화 조건은 대기중 900℃~ 1100℃로 정하였다. 산화시험후 scale의 형태, 산화 mechanism, 및 산화 kinetics 등을 TGA, SEM/EDS, EPMA, 및 XRD에 의해 조사하였다. 산화 반응에 의해 TiO2, Al2O3 그리고 SiO2로 구성된 triple-layered 산화 스캐일들이 형성되었고, 산화 중에 탄소가 Ti3(Si,Al)C2로부터 외부 확산하여 이탈하였다. Ti3(Si,Al)C2 표면에 생성된 산화 스캐일들의 구조와 형태는 Ti3SiC2와 Ti3AlC2과 상호 비교하였다.
저자 이화신, 이동복
소속 성균관대
키워드 Ti3SiC2. Ti3AlC2; Ti3(Si; Al)C2; 나노층상 화합물
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