일반기술

저가 Cr2AlC 소결체 제조기술 개발

1. 기술의 개요 삼성분계 탄화물 세라믹스중 하나인 Cr2AlC는 Wubian Tian 등[Scripta Materialia 54, 841-846, 2006]에 의해 처음으로 소결체 형태로 합성 되었으며, Cr2AlC를 비롯한 삼성분계 탄화물세라믹스의 공통된 가장 두드러진 특징은 금속 및 세라믹스가 가지고 있는 각각의 고유한 특성을 동시에 갖고 있으며, 열 및 기계적특성, 전기전도, 내부식성 특성이 우수하며, 우수한 기계가공성 특성을 가지고있다. 본 기술에서는 Cr2AlC 분말을 Cr2O3로부터 합성 공정 및 상압소결 공정이 개발되어 Cr2AlC 소결체 세라믹스의 상용화를 위해 요구되는 저가 제조공정이 개발되었다. Cr2AlC은 다른 삼성분계 탄화물계 세라믹스와 비교하여 우수한 내화학 특성을 갖고 있고, 열 기계적 특성이 우수하기 때문에 내화학 특성이 요구되는 다양한 산업용 부품 제조에 기존의 금속 재료를 대체하여 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 2. 기술의 특징 본 기술에서 개발 된 저가 Cr2AlC 소재는 기존의 합성방법으로 제조된 고가 Cr2AlC 소재와 동등한 기계적 특성을 가지고 있다. 본 기술의 특징은 기존의 출발원료로 사용되던 Cr대신 저가 산화물 원료인 Cr2O3를 출발원료로 사용하여 제조할 수 있는 합성기술 및 상압소결기술이 개발되었으며 개발된 저가 Cr2AlC 소결체는 상용 초경공구로 가공이 가능하며 파괴강도는 300 MPa 정도이며 파괴인성은 4 MPa m1/2, Vickers hardness는 4~6 GPa 이다. Cr2AlC소재의 상용화는 아직까지 세계적으로 시장형성이 이루어져 있지 않고 있나 본 연구에서 개발된 저가 Cr2AlC 소결체 제조기술은 Cr2AlC 소결체의 실용화를 가능하게 할 수 있을 것으로 기대된다.