일반기술

탄소체-세라믹 복합체 및 이의 제조방법

본 발명은 목질계 판상재료 등 다양한 목질재료를 이용하여 목질계 탄소체를 제조한 후 이 탄소체에 규소분말을 고온 진공증착로에서 주입시켜 인조규화목 타일과 장기보관용 표본을 제작 하는 방법이다 본 발명과 관련된 종래의 기술은 아직 없으며, 이와 유사한 기술로 목질재료에 함침용 페놀수지를 주입한 후, 이것을 다시 탄화시켜 제조한 목질세라믹 복합재가 있다. 이 목질세라믹 복합재는 전자파 차단 등의 성능이 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 본 방법에 의해 제조된 판상 목질재료를 이용한 인조규화목 타일과 목공예품은 목재에는 없는 항균성과 항곰팡이성, 원적외선 발생, 열적, 전기적 특성 등을 부여한 새로운 목질계 신소재이다. 특히 곤충과 같은 것에 적용할 경우 장기보관용 표본제작에도 가능하다.침엽수재인 잣나무와 소나무 판재와 활엽수재인 포플러와 백합나무 및 보드류인 MDF를 400℃~1000℃의 고온전기로에서 탄소체를 조제하였다. 이들 목질계 탄소체의 결함(갈라짐과 틀어짐)을 줄이기 위하여 각 시험편을 신문지를 여러 겹으로 포장하여 산소의 접촉을 최대한 차단하고 시험편의 상층부에 판상의 쇠붙이로 하중을 주어 틀어짐과 갈라짐을 방지하였다. 상기 방법으로 제조된 목질계 탄소체를 고온전기증착로에서 중량대비 200~450%의 규소분말을 탄소체 상하에 분리해서 놓고 진공상태에서 규소물질을 증착시켰다. 온도 조건은 1450℃까지 분당 9.7℃로 2시간 30분 동안 승온시킨 후 20분간 유지하고, 다시 1520℃까지 분당 5℃로 30분 동안 승온시킨 후 1520℃에서 30분간 유지하여 목질탄소체 내에 규소성분을 증착시켜 인조규화목 타일을 제조하였다. 제조된 인조규화목타일은 광택을 부여할 수 있으며, 항균성과 항곰팡이성이 우수하며 원적외선 발생 및 열전도도와 전기전도도 등 새로운 특성을 갖는 소재이다.