• Composites Research
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• 제26권5호
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• pp.322-327
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• 2013

탄소섬유강화 SiC기지상 복합재는 우수한 산화저항성과 우수한 열충격저항성을 가진다. 그리고 이런 특성들은 탄소섬유강화복합재가 고온구조재로서 응용케하였다. 본 연구에서는 $C_f/SiC$ 복합재가 전구체 함침과 액상 함침이 동반된 열분해공정, Cyclohexene을 사용한 화학기상 경화공정을 통해 제조되었다. 최종 제조된 $C_f/SiC$ 복합재는 5회 함침을 통해 $0.43g/cm^3$ 밀도를 갖는 탄소섬유 프리폼에서 $1.76g/cm^3$의 밀도값을 나타내고 있다. 그리고 산화저항성 특성면에서 $C_f/SiC$ 복합재의 무게가 공기중 $1400^{\circ}C$에서 6시간 유지 후에 81%가 남았다. 결과적으로 Cyclohexene을 사용한 화학기상 경화공정은 효과적으로 높은 치밀화와 증가된 산화저항성을 보이고 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권11호
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• pp.1016-1021
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• 2008

The development of the first wall whose major function is to withstand high neutron and heat fluxes is a critical path to fusion power. The materials database and the fabrication technology are being developed for design, construction and safety operation of the fusion reactor. The first wall was designed to consist of the plasma facing armor, the heat sink layer and the supporting plates. and Porous materials are of significant interest due to their wide applications in catalysis, separation, lightweight structural materials. In this study, the characteristics of the sintering process of SiC ceramic, $SiC_f$/SiC composite and porous $C_f$/SiC composite have been introduced order to study of the fusion blanket materials and heat-exchange pannel.

• 한국세라믹학회지
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• 제46권5호
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• pp.447-451
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• 2009

Continuous SiC fiber-reinforced SiC composites ($SiC_f$/SiC) were fabricated by electrophoretic deposition (EPD). Nine types of slurries with different powder contents, binder resin amounts and slurry pH were deposited on Tyranno$^{TM}$-SA fabrics by EPD at 135 V for ten minutes to determine the optimal conditions. Further EPD using the optimum slurry conditions was performed on fabrics with four different pyrolitic carbon (PyC) thicknesses. The density of the hot-pressed composites decreased with increasing PyC thickness due to the difficulty of infiltrating the slurry into the narrow gaps between the fibers. On the other hand, the mechanical strength increased with increasing PyC thickness despite the decrease in density, which was explained by the enhanced crack deflection with increasing PyC thickness. The $SiC_f$/SiC composites showed the highest density and flexural strength of 94% and 342 MPa, respectively, showing EPD as a feasible method for dense $SiC_f$/SiC fabrication.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권4호
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• pp.565-572
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• 2013

The fabrication methods and requirements of the fiber, interphase, and matrix of nuclear grade $SiC_f/SiC$ composites are briefly reviewed. A CVI-processed $SiC_f/SiC$ composite with a PyC or $(PyC-SiC)_n$ interphase utilizing Hi-Nicalon Type S or Tyranno SA3 fiber is currently the best combination in terms of the irradiation performance. We also describe important material issues for the application of SiC composites to LWR fuel cladding. The kinetics of the SiC corrosion under LWR conditions needs to be clarified to confirm the possibility of a burn-up extension and the cost-benefit effect of the SiC composite cladding. In addition, the development of end-plug joining technology and fission products retention capability of the ceramic composite tube would be key challenges for the successful application of SiC composite cladding.

• Composites Research
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• 제30권2호
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• pp.108-115
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• 2017

$SiC_f/SiC$ 복합체를 제조하는 공정들 중에서 화학기상 침착(Chemical Vapor Infiltration) 공정은 저온에서 실형상이나 복잡한 형상을 제조할 수 있고, 기지상의 미세구조를 제어할 수 있으며, 고순도를 지닌 $SiC_f/SiC$ 복합체를 제조할 수 있는 효과적인 방법이다. 그러나 잔유 기공을 가지며 공정시간이 긴 단점이 있다. 기공률을 줄이고 효과적인 기지상 채움을 위하여 휘스커(whisker) 성장과 기지상 채움공정을 연속하여 수행하는 whisker growing assisted 화학기상침착공정이 개발되었다. 기지상 채움 전에 프리폼에 SiC 휘스커를 미리 성장시키면 섬유간이나 번들간에 존재하는 큰 기공을 작게 분할하여 기지상 채움 효율을 증진할 수 있다. 본 논문에서는 $SiC_f/SiC$ 복합체 제조를 위한 화학기상침착법공정의 기초와 일반적인 화학기상침착공정과 whisker growing assisted 화학기상침착공정으로 제조한 $SiC_f/SiC$ 복합체의 실험결과들을 간략히 서술하였다.

• 세라미스트
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• 제10권4호
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• pp.31-37
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• 2007

[ $SiC_f/SiC$ ] 복합체는 고온에서 우수한 특성을 지니므로 고온 구조용 재료로 적용 가능성이 증대되고 있다. 우수한 SiC 섬유의 개발과 함께 복합체를 제조하는 공정의 기술적인 진보도 이루어졌지만 경제성 측면에서는 아직도 일반산업에 널리 이용되기에는 제약이 있다. 그러나 효율성과 안정성을 증진시키기 위하여 시스템의 운전조건이 고온의 극한환경까지도 고려되는 현 상황에서 $SiC_f/SiC$ 복합체의 중요성은 증대되고 있다. 향후 경제성이 향상된 공정개발, 고온 물성 및 성능 자료의 확보, 시스템 및 재료 설계를 위한 코드와 모델 개발 등이 진행되면, 가까운 미래에 에너지 산업, 항공 우주산업 등을 시작으로 그 적용 영역이 확대될 수 있으리라 기대된다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권6호
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• pp.21-27
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• 2022

C_f/SiC 복합재는 저밀도, 높은 기계적 강도, 우수한 열 안정성을 가지고 있어 로켓 추진기관, 항공 및 군사 분야 등의 고온 응용 산업에 유망한 재료이다. 그러나 용융 실리콘 함침(Liquid Silicon Infiltration, LSI) 공정을 통해 제작된 복합재는 잔존하는 Si에 의하여 물리적, 열적 특성이 저하된다. 본 논문에서는 LSI 공정을 통해 제작된 C_f/SiC 복합재의 내부 Si을 제거하기 위한 방안으로 탈규소화(de-siliconization) 공정을 도입하였다. 최대 5분 동안 옥시아세틸렌 토치 테스트를 진행하고 시편의 산화된 표면과 단면은 3D scanning, X-ray diffraction(XRD), 광학현미경(OM), 전자주사현미경(SEM)으로 분석하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.181-184
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• 2006

Nano Infiltration Transient Eutectic Phase - Silicon Carbide (NITE-SiC) and $SiC_f/SiC$ composite have been fabricated by a Hot Pressing (HP) process, using SiC powder with an average size of about 30nm. Alumina ($Al_2O_3$) and Yttria ($Y_2O_3$) were used for additives materials. These mixed powders were sintered at the temperature a of $1300^{\circ}C$, $1650^{\circ}C$, $1800^{\circ}C$ and $1900^{\circ}C$ under an applied pressure of 20MPa. And unidirection and two dimension woven structures of $SiC_f/SiC$ composites were prepared starting from Tyranno SA fiber. Densification of microstructure gives an effect to density. Specially, Densification Mechanism basically is important from the sintering which use the HP. In this study, the densification of NITE-SiC and $SiC_f/SiC$ composite mechanism by a press displacement appears investigated. The mechanism on the densification of each sintering temperature was investigated. The each step is shows a with each other different mechanism quality.

• Composites Research
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• 제29권1호
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• pp.40-44
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• 2016

원자력발전소에서 사용되고 있는 핵연료 피복관은 핵분열 생성물들의 외부 유출을 방지하기 위해 고온 고압의 냉각수 분위기에서 우수한 산화저항성을 가져야 한다. 그러나 후쿠시마 원전사고의 LOCA(Loss-Of-Coolant-Accident)와 같은 중대사고에서 핵연료의 피복관과 수증기 사이의 격렬한 반응으로 인해 급격한 고온산화를 동반한 다량의 수소발생으로 수소폭발을 방지하기 위한 핵연료의 개발이 요구되고 있다. 이에 따라 핵연료 피복관의 안전성 향상을 위해 내방사선성이 우수하며 높은 강도와 산화, 부식에 대한 내화학적 안정성 및 우수한 열전도도 의 특성을 갖는 SiC와 같은 구조용 세라믹스가 활발히 연구되고 있다. $SiC_f/SiC$ 복합체 보호막 금속 피복관은 지르코늄 피복관 튜브에 SiC 섬유를 필라멘트 와인딩 한 후 Polycarbosilane을 polymer로 함침하여 기지상을 형성하는 공정을 이용하였다. 따라서 이렇게 제조한 $SiC_f/SiC$ 복합체 금속 피복관을 Drop Tube Furnace를 이용한 열충격에 따른 시편의 산화 및 미세조직을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1514-1516
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• 1999

This paper covers our efforts to improve the low carrier mobility and light instability of hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) films with microcrystalline silicon $({\mu}c-Si)$ films. We successfully prepared ${\mu}c-Si$ films on $CaF_2$/glass substrate by decomposition of $SiH_4$ in RPCVD system. The $CaF_2$ films on glass served as a seed layer for ${\mu}c-Si$ film growth. The XRD analysis on $CaF_2$/glass illustrated a (111) preferred $CaF_2$ grains with the lattice mismatch less than 5 % of Si. We achieved ${\mu}c-Si$ films with a crystalline volume fraction of 61 %, (111) and (220) crystal orientations. grain size of $706\AA$, activation energy of 0.49 eV, and Photo/dark conductivity ratio of 124. By using a $CaF_2$/glass structure. we were able to achieve an improved ${\mu}c-Si$ films at a low substrate temperature of $300^{\circ}C$.