CMC(Ceramic Matrix Composites)는 여러 재료의 장점을 통합할 수 있는 새로운 유형의 재료입니다. 제트 엔진, 가스터빈 및 니켈 초합금 도구에 자주 사용되므로 과학자들이 오랫동안 애용해 왔습니다. 그 중 산화알루미늄(Al2O3)과 탄화텅스텐(WC)은 매우 흥미로운 조합입니다. 전자는 단단하고 화학적으로 불활성이며 후자는 초경질 재료로 사용할 수 있습니다. 안타깝게도 아직까지 만족스러운 성능을 가진 Al2O3-WCCMC를 준비할 수 있는 사람은 없습니다.
최근 나고야 대학의 과학자들이 이끄는 일본 과학자 팀이 NGK Spark Plug Co., Ltd.와 협력하여 연구를 수행했습니다. 그들은 Al2O3-WC-CMC를 제조하는 과정에서 소량의 이산화지르코늄(ZrO2)을 첨가했습니다. , 그리고 마침내"슈퍼 하드& quot; 굽힘 강도가 2기가파스칼보다 큰 Al2O3-WC-CMC. 수석 연구원인 니시 박사와 마쓰나가 박사가 말했듯이,"이 분야의 역사상 가장 높은 수준입니다.&따옴표;
연구자들이 원자 분해 주사 투과 전자 현미경을 사용하여 초경질 ZrO2 강화 Al2O3-WC-cmc의 구조를 연구했을 때 Zr 원자가 Al2O3와 WC 시트 사이의 얇은 층에 위치한다는 것을 발견했습니다. Nishi 박사와 Matsunaga 박사는 “Al2O3와 WC의 계면은 일반적으로 복합 재료 구조의 약점”이라고 지적했습니다. 나중에 연구원들은 지르코늄 원자를 시뮬레이션하기 위해 밀도 기능 이론이라는 수학 물리학 분야의 기술을 사용했습니다. 효과, 계면층의 이러한 지르코늄 원자는 CMC의 안정성을 향상시키는 것으로 밝혀졌습니다.
Matsunaga 박사는 잠재적인 응용 분야에 대해 다음과 같이 말했습니다. 사실, 그들은 NGK Spark Plug Co., Ltd.의 엔지니어들이 상업용 절삭 공구에 이러한 재료를 사용하기 시작했음을 알아차렸습니다.
