학문
초고온에서 안정적인 재료를 만들려면 어떠한 기술이 필요할까요?
안녕하세요. 기존의 내열재료는 높은 온도에서도 비교적 안정적이지만, 초고온 환경에서 장시간 견딜 수 있는 재료는 아직 한계가 있습니다. 차세대 우주선 등 초내열 소재를 만들려면 어떤 결정구조나 합금기술이 있어야하는지 질문드립니다.
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안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
차세대 초내열 소재는 고융점과 산화 저항성을 갖춘 세라믹 기반 초내열 합금(UHTC)이나, 하프늄-탄화물(HfC) 탄탈럼-탄화물(TaC) 같은 초고온 내열 물질이 필요합니다. 결정 구조적으로는 BCC(체심입방격자) 합금이 높은 강도와 내열성을 제공하며 나노 결정 강화 기술을 적용하면 미세구조를 안정화해 내구성을 향상시킬 수 있습니다. 또한 초고온에서 자체 보호막을 형성하는 산화 보호 코팅 기술이 병행되어야 우주선이나 극한 환경에서 장시간 사용이 가능합니다.
안녕하세요. 박재화 박사입니다.
초고온 환경에서 안정적인 재료를 만들려면, 고온에서도 강한 결합력을 유지하는 결정구조와 뛰어난 내구성을 지닌 합금이 필요합니다. 세라믹 기반의 재료나 또는 고강도 금속 합금이 이러한 특성을 제공할 수 있으며, 이들 재료는 고온에서의 부식이나 변형에 강합니다. 또한, 나노기술을 활용한 미세구조 제어도 중요한 역할을 할 것입니다.