도전성·열전달 특성 제어를 위한 다공성 SiC 세라믹스 설계 연구
Design of Porous SiC Ceramics for Tunable Electrical and Thermal Properties
연구 내용
다공성 SiC 세라믹에서 도전성(전기저항)과 열전달(열전도)을 조성·도핑·공정·기공 구조 관점에서 규명하고, 특성을 분리·동시 제어하는 연구
다공성 SiC 세라믹의 전기저항과 열전도는 화학조성, 소결 분위기, 도핑원, 첨가상(카바이드/산화물 등) 및 기공 구조에 의해 입계·이종계면의 전하 수송과 열 전달 경로가 함께 변화합니다. 연구실은 B4C 및 금속 탄화물 계열 첨가를 통해 N-도핑과 B-도핑을 유도하고, 유효 전도 경로와 다중 이종계면을 설계하여 전기·열 특성을 선택적으로 조절합니다. 이를 바탕으로 다공성 SiC 기반 고온 응용의 재료 설계 규칙을 구축합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
3편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
3건
연구 흐름
초기에는 다공성 SiC의 전기저항이 조성, 공정조건, 미세구조 변화에 따라 어떻게 달라지는지 문헌 기반 종합 정리와 핵심 인자 도출에 집중했습니다. 이후 소결 분위기와 B4C 함량을 함께 조절하여 전기저항을 주로 지배하는 도핑 거동과, 열전도 및 강도에 동시에 관여하는 기공-목(necking) 특성의 분리 가능성을 검증했습니다. 최근에는 금속 탄화물 첨가를 통해 도전성 경로와 이종계면을 동시에 설계하여 전기적·열적·기계적 특성을 넓은 범위에서 튜닝하는 방향으로 확장하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
- 전력 전자 소자용 도전성 다공 SiC 부재
- 반도체 공정용 내열 전기저항 제어 부품
- 고온 가열 필터/히터 모듈
- EM 차폐용 다공 세라믹 패널
- 열전 에너지 변환용 다기능 열관리 소재
- 융합·고온 환경용 전기적 기능성 구조재
- 차동 열전달 제어 소자 소재
- 도전성 세라믹 코팅 모재
- 고온 반응기/촉매 지지체
- 내구성 기반 전기열 응용 플랫폼
관련 논문
구분
제목
Controlling the electrical resistivity of porous silicon carbide ceramics and their applications: A review
Electrical, thermal, and mechanical properties of porous silicon carbide ceramics with a boron carbide additive
Tuning the electrical, thermal, and mechanical properties of porous SiC ceramics using metal carbides
관련 프로젝트
구분
제목
Free-Si이 없는 저항제어 (0.1~30Ωcm) CVD 코팅 모재용 상압소결 New-SiC의 10nm급 반도체 소재부품 국산화 기술개발
Free-Si이 없는 저항제어 (0.1~30Ωcm) CVD 코팅 모재용 상압소결 New-SiC의 10nm급 반도체 소재부품 국산화 기술개발
Free-Si이 없는 저항제어 (0.1~30Ωcm) CVD 코팅 모재용 상압소결 New-SiC의 10nm급 반도체 소재부품 국산화 기술개발