장경비가 큰 탄화규소를 탄소와 규소간의 고온연소반응으로 제조하기 위하여 공정변수에 따른 연소거동과 미세조직의 변화를 조사하였다. 연소합성된 생성물은 주로 β-SiC이며 연소반응이 충분히 진행되지 못하였을 경우에는 미량의 잔류 반응물과 α-SiC가 관찰되었다. 생성된 탄화규소의 평균입도는 약 5μm로 작았으며, 1300˚C 이상의 예열 조건에서 장경비가 30이상인 탄화규소를 합성할 수 있었다. 압분 강도가 69MPa인 분말의 성형체에서 평균 연소 온도와 평균 전파 속도는 각각 약 1425˚C와 2.1mm/sec 범위이며, 연소 온도는 흑연 분말을 사용하였을 경우가 탄소 섬유를 사용한 경우보다 약 10˚C 높았다. 연소 반응을 임의로 중단시킨 시편의 계면을 EDX와 Auger 전자 현미경으로 분석한 결과 상호 확산층이 관찰되지 않았다. 이는 탄화규조의 연소합성이 용해-석출 모델에 의하여 진행됨을 시사한다. 예열 온도에 따른 연소 반응 중의 온도 분포를 유한 요소법으로 해석함으로써 2500˚C의 초기 연소 개시 온도에 대하여 예열 온도 300˚C에서는 연소파가 거의 전파할 수 없으며 예열 온도가 1300˚C에서는 시료 내부에 자체 전파가 가능한 2000˚C이상의 온도 구역이 존재함을 알았다.

• 최용 | Choe, Yong