중석이 첨가된 고분자 유기물 열분해 방법에 의한 신세라믹복합체 개발 = Development of Novel Ceramic Composites by Active Filler Controlled Polymer Pyrolysis with Tungsten

국문 초록 (Abstract)

실리콘함유 고분자(Polysiloxane)의 세라믹변환과정에서의 부피수축효과를 조절하기 위하여 활성화금속으로 중석을 첨가하여 열분해 및 합성반응을 통해 신 세라믹 복합체를 개발하고 이의 세라믹화 과정이나 물성을 조사하였다. 제조된 시편의 미세조직은 고분자로부터 야기된 $S_{1}$-O-C게열의 Glass기지상과, 분해잔여물(고상,기상)등과 활성화금속과의 반응르로 생성된 고경도의 탄호물로 이루어져 있어 향후 내마모재료로서의 응용을 기대할 수 있을 것이다. 제조된 복합체의 물성은 반응조건에 많이 의존함을 알 수 있었다. 1400~$1500^{\circ}C$에서 열분해 시켜 제조한 복합체의 밀도는 95% 이상의 상대밀도와, 경도 값은 7~8GPa 정도이고 탄성률은 220~230 GPa, 파괴인성응ㄴ 6~6.8$MPam^{1/2}$, 파괴강도는 380~470 MPs정도의 값을 나타내었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The formation microstructure and properties of novel ceramic composite materials by active filler con-trolled polymer pyrolysis were investigated. Polymethlsiloxane filled with W is of particular interested be-cause of the formation of ceramic bonded hard materials (WC-$W_{2}C$-$S_{1}OC$) for wear resistant applications. Highly metal-filled polymer suspensions were prepared and their conversion to ceramic composites by an-nealing in $N_{2}C$ atmosphere at 1000-$1600^{\circ}C$ were studied. Dimensional change porosity and phase distribution (filler network) were analyzed and correlated to the resulting material properties. Microcrystalline com-posites with the filler reaction products embedded to the resulting material properties. Microcrystalline com-posites with the filler reaction products embedded in a silicon oxycarbide glass matrix were produced. De-pending on the pyrolysis conditions ceramic composites with a density up to 95 TD% a hardness of 7-8.8GPa Yong's modulus of 220-230 GPa a fracture toughness of 6-6.8$MPam^{1/2}$ and a flexual strength of 380-470 MPa were obtained.