• 한국추진공학회지
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• 제23권2호
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• pp.68-77
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• 2019

고체 및 액체 로켓 추진 기관 내열부품으로 사용하기 위하여 C/SiC 복합 재료를 LSI(Liquid Silicon Infiltration) 공법으로 개발하였다. 조성비에 따른 내열 특성은 아크 플라즈마, 초음속 토치 시험으로 평가하였으며 $H_2O$ 및 $CO_2$ 산화에 의한 유효 삭마식을 제시하였다. 연소시험을 통하여 고체 및 액체 추진기관용 노즐목 삽입재, 확대부 내열재 및 연소실 내열부품 등 다양한 형상으로 제작이 가능함을 확인하였으며 높은 내삭마 성능과 열구조 성능이 입증되었다.

• 청정기술
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• 제30권3호
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• pp.220-227
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• 2024

고용량 및 고에너지 밀도의 리튬 이온 전지 수요가 증가함에 따라 기존 흑연 음극을 대체할 고용량 실리콘 음극이 주목받고 있다. 하지만, 실리콘은 충·방전 동안 ~360%의 큰 부피 팽창 및 낮은 이온 전도도와 전기 전도도로 인해 저조한 수명 및 율속 특성을 나타낸다. 해당 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서는 Pluronic-F127을 활용한 단일 분무 열분해 공정을 통해 코어@쉘 구조의 실리콘@탄소 나노 분말(Si@C NPs)을 합성한다. 분무 용액 내 Pluronic-F127은 실리콘 나노 입자/dextrin 응집체 형성 억제와 동시에 열분해됨으로써 나노 분말 합성에 기여한다. 또한 dextrin으로부터 유래된 비정질 탄소는 실리콘 입자 표면에 코팅되어 소재 내 전자 이동 경로 역할과 실리콘 나노 입자간 전기적 접촉을 강화한다. 그 결과, Si@C NPs는 1.0 A g^-1에서 50 사이클 후 1,912 mA h g^-1의 방전 용량 및 높은 율속 특성(3.0 A g^-1에서 방전 용량 1,493 mA h g^-1)을 나타내었다. 따라서 본 연구에서 제시한 분무 열분해 공정 기반 실리콘@탄소 복합 나노 분말 합성 전략은 실리콘 음극 소재 성능 향상에 새로운 방향을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국재료학회지
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• 제31권5호
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• pp.301-311
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• 2021

The conversion of all carbon preforms to dense SiC by liquid infiltration can become a low-cost and reliable method to form SiC-Si composites of complex shape and high density. Reactive sintered silicon carbide (RBSC) is prepared by covering Si powder on top of 0.5-5.0 wt% Y₂O₃-added carbon preforms at 1,450 and 1,500℃ for 2 hours; samples are analyzed to determine densification. Reactive sintering from the Y₂O₃-free carbon preform causes Si to be pushed to one side and cracking defects occur. However, when prepared from the Y₂O₃-added carbon preform, an SiC-Si composite in which Si is homogeneously distributed in the SiC matrix without cracking can be produced. Using the Si + C = SiC reaction, 3C and 6H of SiC, crystalline Si, and Y₂O₃ phases are detected by XRD analysis without the appearance of graphite. As the content of Y₂O₃ in the carbon preform increases, the prepared RBSC accelerates the SiC conversion reaction, increasing the density and decreasing the pores, resulting in densification. The dense RBSC obtained by reaction sintering at 1,500 ℃ for 2 hours from a carbon preform with 2.0 wt% Y₂O₃ added has 0.20 % apparent porosity and 96.9 % relative density.

• Composites Research
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• 제18권5호
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• pp.27-33
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• 2005

본 연구에서는 펄스-CVI (Chemical Vapor Infiltration)에 의해 탄화규소/탄소 복합재료를 제조하는 공정에 대한 수치모사가 행해졌다. 각 펄스가 가스 주입시간, 반응시간, 배출시간으로 구성될 때, 반응시간과 배출시간의 영향이 관찰되었다. 또한 반응가스 농도와 압력의 영향이 연구되었다. 탄소프리폼에의 탄화규소의 균일한 침착과 반응시간 단축을 위한 펄스-CVI공정의 이점이 확인되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권4호
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• pp.287-294
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• 2012

Ceramic Matrix Composites (CMCs) represent a class of non-brittle refractory materials for harsh and extreme environments in aerospace and other applications. The quasi-ductility of these structural materials depends on the quality of the interface between the matrix and the fiber surface. In this study, a manufacture route is described where in contrast to most other processes no additional fiber coating is used to adjust the fiber/matrix interfaces in order to obtain damage tolerance and fracture toughness. Adapted microstructures of uncoated carbon fiber preforms were developed to permit the rapid infiltration of molten alloys and the subsequent reaction with the carbon matrix. Furthermore, any direct reaction between the melt and fibers was minimized. Using pure silicon as the reactive melt, C/SiC composites were manufactured with an aim of employing the resulting composite for friction applications. This paper describes the formation of the microstructure inside the C/C preform and resulting C/C-SiC composite, in addition to the MAX phases.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.459-464
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• 2016

본 연구에서는 리튬이온 전지용 실리콘 음극소재의 사이클 안정성 및 율속 특성 향상을 위해 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 나노 실리카 제조는 스토버 방법을 사용하고 교반 속도, 교반 온도 및 $NH_3$/TEOS 비율을 조절 하여 100~500 nm 크기의 구형 실리카를 합성하였다. 구형 나노 실리카의 마그네슘 열환원과 산처리 과정을 통해 다공성 실리콘을 얻고, 제조된 다공성 실리콘에 Phenolic resin을 탄소전구체로 사용하여 최종적으로 다공성 실리콘/탄소 활물질을 합성하였다. 또한 $LiPF_6$ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%) 전해액에서 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 충 방전, 순환전압 전류, 임피던스 테스트 등의 전기화학적 특성을 조사 하였다. 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 음극활물질로서 코인 전지의 성능을 조사한 결과 초기용량 및 40사이클 용량 보존율은 각각 2,006 mAh/g, 55.4%를 나타내었다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2003년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.91-99
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• 2003

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2007년 추계학술발표대회 개요집
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• pp.310-312
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• 2007

Two metal cored composite wires were manufactured to satisfy AWS F7A4-EC-G specification. They were used to weld EH36 grade steels with three different fluxes. Variation of carbon, manganese, silicon, titanium, and boron contents which affect the weld metal strength in weld metal was investigated.

• Carbon letters
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• 제2권1호
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• pp.27-36
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• 2001

The pack-cementation process is the method which is formed SiC coating layer to improve weak oxidation properties of CFRCs (carbon fiber-reinforced carbons). This method develops the anti-oxidation coating layer having no dimensional changes and good wetting properties. In this study to improve the oxidative resistance of the prepared 4D CFRCs, the surface of CFRCs is coated by SiC using pack cementation method. The mechanical properties of SiC-coated 4D CFRCs are measured by the 3-point bending test, and their ablation properties are investigated by the arc torch plasma test. From the results, it is found that both mechanical and ablation properties of SiC-coated 4D CFRCs are much better than bare CFRCs.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권9호
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• pp.750-756
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• 1992

Reaction bonded si-SiC composites were prepared by silicon infiltration technique at temperature of 1$600^{\circ}C$ for 30 minutes in vaccum atmosphere. The microstructure and mechanical properties of Si-SiC composites were investigated and characterized. UF-15 and SE-10 as SiC powders, phenolic resin and carbon black as carbon source, and metallic silicon powder as molten Si source were used as starting materials. New SiC crystallines nucleatd and grown by reaction of Si and C were detected by TEM and SEM-EDS. The bonding between new and original SiC was found to be strong. But the wetting of SiC by unreacted metallic Si and the rapid grain growth of new SiC decreased density and fracture toughness. Fracture toughness and modulus of rupture of Si-SiC composite were about 3.2 MPa.m1/2 and 480 MPa, respectively.