일반기술

열기관용 세라믹스 접합기술 개발

열기관용 부품으로 세라믹/금속 접합체의 응용을 위해서는 높은 접합강도와 신뢰도를 갖는 접합체의 개발이 요구되고 있으며, 본 연구에서는 활성금속 브레이징 방법에 의한 질화규소와 스테인레스 스틸 축간의 고강도, 고신뢰성 접합체를 최적 buffer layer의 개발 및 접합체 설계 기술의 개발을 수행하였다. 연성금속 Cu와 열팽창계수가 작고 소성강도가 큰 Mo를 적층한 Cu/Mo... 다층중간재를 buffer layer로 사용한 질화규소/stainless steel 접합체의 최대 4-점 굽힘강도는 475 MPa이었으며, Cu(0.1mm)/Mo(0.7mm) 다층중간재를 buffer layer로 사용한 접합체의 상온 접합강도는 460 MPa, 400oC에서 접합강도는 400 MPa, torsional strength는 86 Nm 이었으며, Weibull 계수는 15 정도이었다. 질화규소/stainless steel 접합체에서 buffer layer로 사용된 중간재의 열적, 기계적 특성, 중간재의 두께, 중간재의 적층순서가 접합체의 굽힘강도에 결정적 요인으로 작용하였다. 중간재의 적층에 있어서 Cu/Mo... 적층구조를 갖는 buffer layer와 같은 중간재의 열적, 기계적 특성의 배열이 접합체에 발생되는 잔류응력의 완화 및 접합체의 기계적 특성향상에 효과적이었다. Cu/Mo. 다층중간재를 buffer layer로 사용한 질화규소/ stainless steel 접합체의 굽힘강도는 buffer layer 각 중간재의 두께에 따라 크게 다르게 나타나지만, Cu/Mo 구조의 적층수에는 큰 영향을 받지 않았다. Buffer layer를 사용한 질화규소/stainless steel 접합체에서 접합체의 굽힘강도를 향상시켜기 위해서는 접합체내 질화규소에 발생되는 잔류응력의 크기 및 응력집중의 완화가 이루어져야 하며, 접합체에 최대 잔류응력이 buffer layer에 발생되어 접합체의 파괴시 buffer layer내 소성강도가 높은 중간재가 우선적으로 파괴될수 있도록 잔류응력 분포의 재배열이 이루어져야 한다.