• 한국재료학회지
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• 제26권12호
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• pp.751-756
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• 2016

Graphite was diffusion-bonded by hot-pressing to W-25Re alloy using a Ti interlayer. For the joining, a uniaxial pressure of 25 MPa was applied at $1600^{\circ}C$ for 2 hrs in an argon atmosphere with a heating rate of $10^{\circ}C\;min^{-1}$. The interfacial microstructure and elemental distribution of the W-25Re/Ti/Graphite joints were analyzed by scanning electron microscopy (SEM). Hot-pressed joints appeared to form a stable interlayer without any micro-cracking, pores, or defects. To investigate the high-temperature stability of the W-25Re/Ti/Graphite joint, an oxy-acetylene torch test was conducted for 30 seconds with oxygen and acetylene at a 1.3:1 ratio. Cross-sectional analysis of the joint was performed to compare the thickness of the oxide layer and its chemical composition. The thickness of W-25Re changed from 250 to $20{\mu}m$. In the elemental analysis, a high fraction of rhenium was detected at the surface oxidation layer of W-25Re, while the W-25Re matrix was found to maintain the initial weight ratio. Tungsten was first reacted with oxygen at a torch temperature over $2500^{\circ}C$ to form a tungsten oxide layer on the surface of W-25Re. Then, the remaining rhenium was subsequently reacted with oxygen to form rhenium oxide. The interfacial microstructure of the Ti-containing interlayer was stable after the torch test at a temperature over $2500^{\circ}C$.

• Composites Research
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• 제32권3호
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• pp.148-157
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• 2019

본 연구에서는 탄소섬유, 탄화규소섬유 그리고 하이브리드섬유를 강화재로 하여 TGCVI와 PIP 혼합 공정으로 $C_f/SiC$, $SiC_f/SiC$, $C_f-SiC_f/SiC$의 세라믹복합재를 제조하였다. 열충격싸이클시험, 3점 굴곡시험과 Oxy-Acetylene 토취 시험후에 그들의 기계적물성, 산화저항성과 내삭마성을 평가하였다. $C_f/SiC$복합재는 온도 증가에 따라서 기계적물성의 감소와 준 연성의 파단모드, 그리고 높은 삭마량을 보였다. $SiC_f/SiC$복합재는 $C_f/SiC$ 복합재에 비하여 강한 기계적물성, 낮은 삭마량을 그리고 취성의 파단모드를 나타냈다. 한편 하이브리드 복합재는 가장 우수한 기계적물성과 $SiC_f/SiC$보다는 연성의 파단모드 그리고 $C_f/SiC$ 보다 낮은 삭마량의 결과를 나타냈다. Oxy-Acetylene 토취 시험 중에 SiC매트릭스는 산화되어 $SiO_2$층을 형성하였으며, 특히 이 층은 $C_f-SiC_f/SiC$와 $SiC_f/SiC$ 복합재에서 섬유의 추가적인 삭마를 막는 역할을 하는 것으로 나타났다. 결론적으로 낮은 기공율을 갖는 하이브리드 복합재를 제조한다면, $C_f/SiC$의 산화로 인한 기계적물성의 감소와 $SiC_f/SiC$ 복합재의 취성 파단모드의 개선으로 고온 산화분위기에서 고온열구조재로의 적용이 높을 것으로 기대한다.