Aluminum metal composites have been actively researched for over 20 years because they can solve low rigidity, strength, hardness and high-temperature characteristics, which is the limit of aluminum while maintaining a low weight, which is the advantage of aluminum alloys. When using carbide-based ceramics as reinforcements in the fabrication of aluminum metal matrix composites, the performance improvement of the composites is superior to that of the other series ceramic reinforcements. However, it is difficult to control the interface at the time of manufacturing the carbide-based reinforcement material, so that the complexity of the composite manufacturing process is increased and the physical properties are also lower than expected. In this study, to overcome this phenomenon, the surface silicon carbide reinforcement is controlled by thermal oxidation under various conditions. After controlling the interface, the interfacial microstructure analysis was performed to analyze the characteristics of the fabricated composites. Hardness, abrasion resistance, tensile properties were measured to investigate mechanical properties and neutron diffraction is performed to investigate interaction between reinforcement and matrix metal.
알루미늄금속복합재는 알루미늄의 한계점인 낮은 강성, 강도, 경도, 고온 특성을 해결하면서 알루미늄의 장점인 경량성을 확보할 수 있는 점에서 지난 20여년간 활발하게 연구되고 있는 소재이다. 알루미늄금속복합재를 제조할 때, 카바이드계열 세라믹을 강화재로 사용하면 복합재의 성능 향상률이 타 계열 세라믹 강화재보다 뛰어나다. 하지만 카바이드 계열 강화재는 제작시 계면의 제어가 어려워 복합재 제작 공정 난이도가 상승하고 또 물성 또한 기대에 못 미치게 된다. 이 현상을 극복하기 위해 본 학위논문에서는 실리콘 카바이드 세라믹 표면을 다양한 조건에서 열산화하여 복합재의 계면을 제어하였다. 계면을 제어한 후, 제작된 복합재의 특성을 분석하기 위하여 계면 미세구조 분석을 하였다. 기계적 특성을 분석하기 위해 경도, 내마모성, 인장특성을 수행하였고, 강화재와 기지금속간 하중분산을 중성자회절법을 통해 측정하였다. 도출된 결과는 실제공정과정에 적용되어 복합재 제조 효율을 높이고 그 성능을 향상 시킬 것으로 기대된다.