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Mullite와 Cordierite 나노복합체 세라믹스의 구조와 열적특성
김나래 ( N R Kim ),전병세 ( B S Jun ) 경남대학교 신소재연구소 2013 신소재연구 Vol.25 No.-
Mullite는 고온에서 creep 특성이 우수하며, 중간정도의 적외선 파장대에서 투광성이 좋고, 저 유전상수를 가지고 있어 고온구조재료, 광학재료 및 전자재료로서 많은 활용이 되고 있다. 특히 mullite는 열충격성이 탄화규소와 비교될 수 있을 만큼 좋은 재료로서 고온용 구조재료로서의 이용이 기대된다. Cordierite는 열팽창계수가 낮고, 열충격에 강한 물질로써 화학적 안정성이 우수한 재료이다. 또한 저유전율과 절연성이 높아 고속소자용IC 기판재료로 사용되고 있다. Cordierite는 열팽창계수가 낮고 열충격에 강하나 내화도가 낮지만 mullite와 복합화여 복합재료로 제조될 경우, 우수한 열물성을 나타낼 수 있는 재료이다. 순수한 mullite에 나노크기 cordierite의 개수농도를 조절하여 충격을 완화 할 수 있는 전위를 부여함으로써, 기계적 강도를 높이고 열팽창계수를 낮춰 보다 더 큰 열충격에 견딜 수 있는 복합체의 제조가 가능하다고 판단된다. Mullite is becoming increasingly utilization in electronic, optical, and high temperature structural applications, because of its low dielectric constant, good transparency for mid-infrared light and excellent creep resistance. As the thermal shock resistance is compatible with silicon carbide, mullite can be candidated for application of high temperature structrual materials. Cordierite is low thermal expansion coefficient, high thermal shock resistance and chemical stability. Also it is used as high-speed element IC substrates because of low dielectric constant and high insulation. However, cordierite has low refractoriness. Accordingly, if cordierite is manufactured as mullite-cordierite composite, this composite has excellent thermal properties. As particle number concentration of nano-sized cordierite is controlled in pure mullite, dislocation density may be incresed in grain boundaries or large graine, which give high thermal shock resistance and mechanical properties.