Original Article
  • Effects of Deposition Parameters on C-and Hollow-shaped Carbon Fiber-reinforced SiC Composites Prepared by CVI Process
  • Y.S. Lee, H.J. Yang, H.B. Shim, T.J. Kim, B.J. Oh, B.S. Rhee
  • CVI 공정에 의한 C-및 Hollow형 탄소섬유 보강 SiC 복합재 제조시 변수의 영향
  • 이영석(충남대학교 공과대학 화학공학과 ), 양현정(충남대학교 공과대학 화학공학과 ), 심환보(충남대학교 공과대학 화학공학과 ), 김태진(쌍용양회(주)), 오복진(쌍용양회(주)), 이보성(충남대학교 공과대학 화학공학과 )
Abstract
콜타르 핏치로부터 C형 및 Hollow형 탄소섬유를 제조하여 이에 Chemical Vapor Infiltration(CVI) 공정으로 SiC를 석출 또는 침투시킬 때 그 변수의 영향을 속도론적으로 고찰하고, 표면을 관찰하였다. SiC의 precursor인 Methyltrichlorosilane(MTS)의 물분율에 따라 SiC의 석출층의 성장 속도는 2~8㎛/hr로 직선적으로 증가하고 있으며, Chemical Vapor Deposition(CVD) 반응은 반응물질의 농도에 대해 1차 반응이었따. 950℃이하까지는 활성화 에너지가 211.3kJ/mol로서 표면반응이, 그 이상에서는 19.8kJ/mol로서 물질 전달이 각각 율속단계임을 알 수 있었으며 두영역에서의 표면 반응 속도 상수(ks)와 물질 전달 계수(β)를 분리할 수 있었다. 매트릭스 형성을 위해서는 CVD법으로 900℃에서 SiC 코팅을 한 다음 1100℃에서 5시간 동안 CVI에 의해 석출해도 보강재간의 가교가 형성될 수 있음을 확인하였다.

콜타르 핏치로부터 C형 및 Hollow형 탄소섬유를 제조하여 이에 Chemical Vapor Infiltration(CVI) 공정으로 SiC를 석출 또는 침투시킬 때 그 변수의 영향을 속도론적으로 고찰하고, 표면을 관찰하였다. SiC의 precursor인 Methyltrichlorosilane(MTS)의 물분율에 따라 SiC의 석출층의 성장 속도는 2~8㎛/hr로 직선적으로 증가하고 있으며, Chemical Vapor Deposition(CVD) 반응은 반응물질의 농도에 대해 1차 반응이었따. 950℃이하까지는 활성화 에너지가 211.3kJ/mol로서 표면반응이, 그 이상에서는 19.8kJ/mol로서 물질 전달이 각각 율속단계임을 알 수 있었으며 두영역에서의 표면 반응 속도 상수(ks)와 물질 전달 계수(β)를 분리할 수 있었다. 매트릭스 형성을 위해서는 CVD법으로 900℃에서 SiC 코팅을 한 다음 1100℃에서 5시간 동안 CVI에 의해 석출해도 보강재간의 가교가 형성될 수 있음을 확인하였다.

Keywords:

This Article

  • 1996; 9(3): 24-32

    Published on Jun 30, 1996

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