Journal of the Korean Ceramic Society (한국세라믹학회지)

The Korean Ceramic Society (한국세라믹학회)
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Reaction Synthesis of Ti3AlC2 at High Temperature

고온 반응에 의한 Ti3AlC2합성

  • 황성식 (국민대학교 자동차공학과) ;
  • 박상환 (한국과학기술연구원 복합기능세라믹스연구센터) ;
  • 한재호 (한국과학기술연구원 복합기능세라믹스연구센터) ;
  • 한경섭 (한국과학기술연구원 복합기능세라믹스연구센터) ;
  • 김태우 (국민대학교 기계설계학과)
  • Published : 2003.01.01
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Abstract

$Ti_3AlC_2$was synthesized from TiCx and Al powder as a starting materials at the temperature range between$800^{circ}C;and;1500^{\circ}C$. The vacuum sintering and hot pressing methods were imployed to synthesize$Ti_3AlC_2$. The high purity$Ti_3AlC_2$was synthesized using TiCx and Al powder as starting materials without formation of Ti-Al intermetallic compound and Al-C compound.$Ti_2$AlC and$Ti_3AlC_2$were preferentially synthesized at$800^{\circ}C$and above$1200^{\circ}C$, respectively.$Ti_2$AlC formed at low temperature was transformed to$Ti_3AlC_2$by further reaction with TiC. In this study, the synthesis mechanism for$Ti_3AlC_2$was proposed. The synthesized$Ti_3AlC_2$showed the nano laminating structure consisting of$Ti_3AlC_2$crystal with the thickness of 45~120 nm.

출발 물질로 TiCx(x=0.67)와 Al 분말을 사용하여 800~150$0^{\circ}C$ 온도 구간에서 상압 또는 가압 반응으로 Ti$_3$AlC$_2$를 합성하였다. 출발 물질로 TiCx(x=0.67)와 Al 분말을 사용한 반응 합성에서는 Ti-Al intermetallic compound 또는 Al-C compound와 같은 중간 형성물은 형성되지 않았으며 Ti$_3$AlC$_2$을 합성할 수 있었다. TiCx(x=0.67)와 용융 Al의 직접 반응으로 80$0^{\circ}C$에서는 Ti$_2$AlC 상이 합성되었으며, 1200~150$0^{\circ}C$ 반응온도 구간에서는 Ti$_3$AlC$_2$ 상이 우선적으로 합성되었다. 저온에서 합성된 Ti$_2$AlC 상은 고온에서 TiC와 반응으로 Ti$_3$AlC$_2$ 상으로 합성되었다. 본 연구에서는 출발 물질로 TiCx와 Al을 사용한 Ti$_3$AlC$_2$ 상의 합성기구를 제시하였다. 합성된 Ti$_3$AlC$_2$의 미세구조는 Ti$_3$AlC$_2$ 상으로 이루어진 결정립이 45~120nm크기로 적층된 구조를 갖는다.

Keywords

References

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