• Composites Research
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• 제30권2호
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• pp.94-101
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• 2017

$ZrB_2$, ZrC, $HfB_2$, HfC 및 TaC 등의 초고온 세라믹스들은 극초음속 체계의 노즈콘, 로켓 노즐 및 리딩 엣지 등에 적용하기 위하여 최근 활발한 연구가 진행되고 있다. 그러나 그 실제 적용은 다양한 원인 때문에 제약받고 있는데 취성 특성에 의한 낮은 열충격 저항 특성이 그 원인 중 하나이다. 그러한 문제는 세라믹 섬유강화 복합재료를 제조함으로써 개선될 수 있다. 본 리뷰에서는 초고온 세라믹스의 개념과 초고온 세라믹스 섬유강화 복합재료(UHTC-CMC)의 제조 공정 및 평가에 대하여 간단히 정리하였다. 또한 UHTC-CMC의 제조를 위한 세계적인 연구를 요약하였으며 한국에서 수행중인 초고온 세라믹스 연구에 대해 간단히 소개하였다.

• Composites Research
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• 제35권4호
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• pp.261-268
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• 2022

ZrB₂, ZrC, HfB₂, HfC 및 SiC 등의 초고온 세라믹스(UHTC, ultra-high temperature ceramics)들은 최근 주목 받고 있는 극초음속 체계 및 차세대 우주왕복선 등에 적용하기 위하여 최근 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 한국, 중국, 미국, 일본 및 EU 등지에서 최근 5년간 발표된 주요 연구 결과들을 위주로 간략히 소개하였다. 또한 초고온 세라믹스의 단점인 취성 문제를 극복하기 위한 세라믹 섬유강화 복합재료 제조를 목적으로 Horizon 2020 프로그램의 일환으로 범 유럽차원에서 공동연구로 수행된 C³HARME 프로젝트의 내용 및 결과를 간략히 보고하였다.

• 한국재료학회지
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• 제32권12호
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• pp.553-559
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• 2022

In this work, the ablation behavior of monolith ZrB₂-30 vol%SiC (Z30S) composites were studied under various oxy-acetylene flame angles. Typical oxidized microstructures (SiO₂/SiC-depleted/ZrB₂-SiC) were observed when the flame to Z30S was arranged vertically. However, formation of the outmost glassy SiO₂ layer was hindered when the Z30S was tilted. The SiC-depleted region was fully exposed to air with reduced thickness when highly tilted. Traces of the ablated and island type SiO₂ were observed at intermediate flame angles, which clearly verified the effect of flame angle on the ablation of the SiO₂ layer. Furthermore, the observed maximum surface temperature of the Z30S gradually increased up to 2,200 ℃ proving that surface amorphous silica was continuously removed while monoclinic ZrO₂ phase began to be exposed. A proposed ablation mechanism with respect to flame angles is discussed. This observation is expected to contribute to the design of complex-shaped UHTC applications for hypersonic vehicles and re-entry projectiles.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권6호
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• pp.597-603
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• 2016

Tantalum carbide, which is one of the ultra-high temperature ceramics, was deposited on graphite by low pressure chemical vapor deposition from a $TaCl_5-C_3H_6-Ar-H_2$ mixture. To maintain a constant $TaCl_5/C_3H_6$ ratio during the deposition process, $TaCl_5$ powders were continuously fed into the sublimation chamber using a screw-driven feeder. Sublimation behavior of $TaCl_5$ powder was measured by thermogravimetric analysis. TaC coatings have various phases such as $Ta+{\alpha}-Ta_2C$, ${\alpha}-Ta_2C+TaC_{1-x}$, and $TaC_{1-x}$ depending on the powder feeding methods, the $C_3H_6/TaCl_5$ ratio, and the deposition temperatures. Near-stoichiometric TaC was obtained by optimizing the deposition parameters. Phase compositions were analyzed by XRD, XPS, and Raman analysis.