KR100942186B1 - 알루미나 분말 촉매를 이용한 폴리카보실란의 제조 방법 및이를 열분해하여 실리콘카바이드를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

알루미나 분말을 촉매로 사용하여 폴리디메틸실란으로부터 폴리카보실란을 합성하는 방법이 개시된다. 본 발명의 폴리카보실란 제조 방법은 반응 응기 내에 폴리디메틸실란과 가격이 저렴한 알파 (α-Al₂O₃) 또는 감마상 (γ-Al₂O₃) 의 알루미나 분말을 0.1-10 % 무게비로 혼합하여 폴리카보실란으로 전환하는 방법을 포함한다. 촉매가 없는 경우 보다 저온 저압에서 촉매 반응을 유도시키는 만큼 제조 공정상 상당한 이익을 가져오며, 이를 통하여 제조되는 폴리카보실란 전구체를 방사함으로서 폴리카보실란 섬유를 제조하고 일련의 열처리를 통하여 다양한 SiC 섬유를 제조할 수 있게 한다.

알파 알루미나, 감마 알루미나, 폴리디메틸실란(PDMS), 폴리카보실란(PCS), 전환반응, 중합반응, 실리콘 카바이드(SiC)

Description

알루미나 분말 촉매를 이용한 폴리카보실란의 제조 방법 및 이를 열분해하여 실리콘카바이드를 제조하는 방법{MANUFACTURING METHOD OF POLYCARBOSILANE USING ALUMINA POWDER AS CATALYST AND MANUFACTURING METHOD OF SILICON CARBIDE FROM POLYCARBOSILANE}

본 발명은 폴리카보실란을 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 촉매를 사용하여 상압 또는 그 이상의 비교적 낮은 압력에서 폴리카보실란을 제조하는 방법에 관한 것이다.

폴리카보실란(polycarbosilane; PCS)은 폴리실란(polysilane; PS)의 한 종류로 실리콘과 탄소원자가 주쇄를 이루고 있는 구조로 되어있으며 실리콘 카바이드(SiC)계 연속 섬유의 전구체 또는 내산화성, 내열성을 증진시키기 위한 SiC 코팅, SiC분말, SiC 복합재료의 전구체 등으로 널리 이용되고 있다.

폴리카보실란의 제조는 폴리디메틸실란(polydimethylsilane; PDMS)을 출발 물질로 하여 400℃ 이상의 고온이 유지되는 오토클레이브에서 약 100기압 정도의 고압 반응을 통해 합성할 수 있는데, 야지마(Yajima) 방법(미국 특허 US 4,052,430에 개시되어 있음)으로 널리 알려져 있다. 그러나 야지마 방법은 반응중 Me₂SiH₂, Me₃SiH 등과 열분해 과정에서 생성된 부산물 등으로 인해 반응 압력이 매우 높고 생성된 실란 계열의 가스가 반응 도중 외기로 누출되면 발화 위험성이 매우 높아 양산 공정에 적합한 방법이 아니다.

이러한 문제점은 다양한 촉매를 사용하여 해결하고자 하는 시도가 지속적으로 있어왔다. 야지마(Yajima)는 폴리보로디페닐실록산(polyborodiphenyl- siloxane) 을 촉매로 사용하여 상압에서 폴리카보실란을 합성하였다고 보고(Nature Vol. 273 No. 15, 525-527)하였으며, 구로사키 리프랙토리즈(Kurosaki Refractories Co. Ltd.)에서는 AlCl3, ZrCl2, VCl3, SbCl3 등의 고체산을 촉매로 사용하여 상압, 320℃~370℃에서 폴리카보실란을 합성하는 방법에 대한 특허를 공개하였다.(미국 특허US 4,590,253 , 일본 특허 JP 87-79228).

그러나, 이들 고체산 촉매는 강산성을 나타내므로 촉매의 산도 조절이 곤란하여 최종 생성물의 수율이 낮고 생성물의 분자량 조절에 어려움이 있었다. 또한 사용된 고체산 촉매들이 폴리카보실란 반응물로부터 분리 제거되지 않고 반응물 내에 잔존하여 열분해 후 실리콘카바이드 내에 잔류하여 결합으로 작용할 수 있다.

또, 최근에는 제올라이트 촉매를 이용하여 PDMS로부터 고품질 PCS 합성하는 방법이 보고된 바 있다(한국특허 등록 10-0515239).

상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 보다 저렴한 촉매를 사용하여 효율적인 폴리카보실란의 합성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 합성 과정에서 반응촉매를 손쉽게 제거할 수 있는 촉매공정으로 폴리카보실란을 합성하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 제조 과정에서 촉매로부터 유발되는 불순물을 포함하지 않는 폴리카보실란 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 이로부터 합성된 폴리카보실란의 열처리를 통한 나노 결정형 SiC 입자들로 구성된 치밀한 실리콘카바이드의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은, 반응기내에 폴리디메틸실란과 산화알루미늄 촉매를 혼합하는 단계와 상기 혼합물을 승온하여 폴리카보실란을 합성하는 단계를 포함하는 폴리카보실란의 제조공정을 나타낸다.

본 발명의 방법에서, 사용되는 촉매의 반응성의 조절을 위해 산화알루미늄 촉매와 다른 루이스(Lewis) 계 고체산 촉매, 예컨대 제올라이트, 전이금속할라이드(MX) 등을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 방법에서, 상기 혼합물은 약 350도에서 폴리카보실란으로의 전환공정을 거치며 중합된다. 본 발명에서 중합온도는 350~450℃인 것이 바람직하다. 반응 온 도가 350℃ 미만이면 폴리디메틸실란이 폴리카보실란으로 충분한 전환이 일어나지 않으며, 450℃를 초과하면 폴리디메틸실란의 급격한 열분해 반응으로 인해 촉매의 효과를 상실하고 반응압력이 크게 증가될 우려가 있다. 또한 본 발명의 방법에서, 반응 시간은 통상 3~20 시간으로 할 수 있으며, 바람직하게는 5~15시간이 적합하다. 반응 시간이 3시간 미만에서의 반응은 폴리카보실란으로 완전 전환이 일어나기에 충분치 않으며, 20시간을 초과하면 더 이상의 수율 향상을 기대할 수 없고 오히려 불용성 폴리카보실란을 다량 생성할 우려가 있다.

또한 본 발명의 방법은, 상기 중합 단계를 거쳐 제조된 반응물로부터 촉매를 제거하는 단계를 포함하며, 그 방법으로는 원심분리 또는 진공여과를 이용할 수 있으며 한 예로 3000rpm 정도에서의 고속원심분리 방법이 바람직 할 수 있다.

본 발명의 방법에서 촉매로 사용되는 산화알루미늄은 그 형상이 구형이거나 판상형의 파우더 또는 휘스커 형상으로 되어 있는 것 중 선택하여 사용할 수 있으며 바람직하게는 구형의 산화알루미늄을 사용하는 것이 좋다.

본 발명의 제조 방법에서, 폴리디메틸실란의 산화를 방지하기 위하여, 반응은 불활성 가스 분위기에서 행하여야 한다. 불활성 가스로는 질소, 아르곤, 헬륨, 일산화탄소, 이산화탄소 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명은 진공, 또는 고압에서도 반응이 가능하다. 그러나 진공 중에서 반응을 시작하면 외부의 공기가 유입될 우려가 있으며 고압 역시 반응계의 가스누설(leak) 우려가 있어 공정의 용이성과 안정성을 고려하여 저압, 특히 상압에서 행하는 것이 바람직하다.

본 발명은 사용되는 알루미나 분말 촉매를 0.1~10% 사용하여 폴리카보실란을 합성 하는 방법에 관한 것이다. 10% 이상 촉매를 넣는 것도 문제가 없으나 그 이상에서는 더 큰 촉매효과를 기대할 수 없을 뿐만아니라 촉매 소비량이 늘어나게 되어 공정비용의 상승을 초래하게 된다. 반대로 0.1 % 이하를 사용하게 되면 촉매효과가 감소되거나 나타나지 않을 수 있으므로 생산률이 떨어지게 된다.

또한 본 발명에서 상기 촉매는 제올라이트가 혼용되거나 비활성 세라믹이 혼용하여 사용할 수 있다.

또한 본 발명의 방법은 폴리디메틸실란과 금속 전구체를 혼합하여 반응함으로써 금속이 도핑된 폴리카보실란을 제조할 수 있다.

차세대 신소재로서 주목 받고 있는 SiC 섬유는 국방, 우주, 항공, 핵융합 등에 사용되고 있는 첨단 재료이다. SiC 제조방법 특히 폴리 카보실란 전구체로부터 열처리 법을 이용하여 제조되는 SiC 섬유는 국가간 전략물질로서 통제를 받고 있는 주요한 소재이다. 그러나 폴리카본실란을 제조하는 방법은 상당히 난해한 기술로서 그 제조방법이 극히 일부에 머무르고 있으며 좋은 생성물을 얻기 위하여 촉매 공정을 꼭 필요로 한다. 본 발명은 새로운 촉매 즉 분말형 알루미나 첨가에 의하여 새로운 폴리카보 실란 합성법을 개발 하였다. 본 발명에 따르면, 보다 저렴한 촉매를 사용하여 효율적으로 폴리카보실란을 합성할 수 있으며, 합성 과정에서 사용된 반응촉매를 손쉽게 제거할 수 있어 제조 과정에서 촉매로부터 유발되는 불순물을 포함하지 않게 된다. 또, 본 발명은 이로부터 합성된 폴리카보실란의 열처리를 통한 나노 결정형 SiC 입자들로 구성된 치밀한 실리콘카바이드를 제조할 수 있게 된 다. 본 발명은 점차 늘고 있는 SiC 시장을 활성화 시키고, 나아가 분말형, 섬유형 SiC 등이 다양한 산업분야에 적용될 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상술한다.

실시예

폴리디메틸실란 합성예

본 발명의 폴리디메틸실란의 합성에는 공지의, 방법 예컨대 등록특허 제10-0515239호 등에 개시된 방법이 사용될 수 있으며, 이를 간략히 설명하면 다음과 같다. 먼저 교반장치를 포함하고 주입구가 6개인 10ℓ용량의 유리반응기와 히팅 멘틀 (heating mantle)을 준비하고, 반응 중 디메틸디클로로실란(dimethyldichloro- silane)과 톨루엔(Toluene) 효과적으로 증발 응축시켜 환류반응이 효과적으로 일어나도록 하기 위해 내부가 이중코일 형태로 되어있는 환류응축기 타워를 반응기 양단에 부착할 수 있도록 한다. 반응의 용매로 3~4ℓ의 톨루엔을 반응기에 넣고 Na 블록 잘라 넣는다. 이러한 일련의 과정은 Na의 산화를 방지하기 위해 질소분위기가 유지되는 글로브 박스(glove box) 안에서 행한다. 그리고 출발물질인 디메틸디클로로실란 1300cc 를 드로핑 펀넬(dropping funnel)에 담아둔다. 글로브 박스에서 반응기를 꺼내어 다시 히팅 맨틀 위에 장착한 후 교반 속도 400 rpm 까지 조절되는 고속 스터러(stirrer)와 함께 두개의 응축기 타워 설치하고 드로핑 펀넬을 부착한다. 반응기 내부로 소량의 질소를 흘리며 반응기 내부의 공기를 제거시킨 후 100 rpm으로 교반하며 반응기의 온도를 120℃까지 올리게 되면 100℃ 이상에서 Na가 녹아 톨루엔에 분산되기 시작한다. 이때 최종 라인에 버블러(bubbler)를 설치하여 반응기로부터 질소버블이 일정하게 나오는 것을 확인하여 반응기 내부에 공기의 혼입이 없이 양압의 질소압이 유지되는지 확인한다. Na가 녹기 시작하면 교반속도를 400 rpm 이상으로 고속 교반을 하여 Na를 1 mm 이하의 미세한 액적으로 분산시킨 후 110℃에서 디메틸디클로로실란 1300cc를 8시간에 걸쳐 적하한다. 디메틸디클로로실란이 반응기로 적하되는 내부에서 발생한 가스의 일부가 버블러를 통해 외기로 방출되었으며 대부분의 디메틸디클로로실란은 반응기 내에서 Na와 반응하여 진보라색의 반응물을 형성한다. 디메틸디클로로실란의 적하가 완료되면 동일온도에서 8시간 추가 반응하고 반응이 끝나면 서서히 상온으로 냉각시켰다. 이때 반응기에는 진보라색의 반응물과 함께 미반응의 Na과 반응 부산물인 NaCl이 존재하게 된다. 반응기의 온도가 상온으로 떨어지면 무수메탄올을 서서히 주입하여 미반응 Na를 제거하고 진공여과를 통해 톨루엔과 무수메탄올을 진보라색 반응물과 분리하였다. 이 과정에서 Na 제거과정에서 발생하는 열로 인해 반응기 온도가 올라가는데, 이때 반응기의 온도가 60도 이상이 되지 않도록 무수메탄의 주입속도를 조절한다. 분리된 반응물은 메탄올과 증류수 세척을 번갈아 3회씩 진행하고 마지막에 메탄올 세척한 후 세척이 끝나면 진공여과하여 여액을 분리한다. 이과정에서 얻어진 흰색의 고운 분말상을 하루 이상 진공건조하여 폴리디메틸실란 분말을 얻는다.

비교예- 제올라이트 촉매를 첨가한 폴리카보실란 합성의 예

1kg의 폴리디메틸실란과 1%의 제올라이트 촉매를 균일하게 섞은 후 고속 교반 스터러와 환류장치가 포함된 (고온고압) 반응기에 넣고 질소 또는 아르곤 분위기를 만든 후 반응기 온도를 350℃로 유지하여 10~20시간 반응한 후 다시 반응 온도를 400℃로 승온하여 10시간 동안 중합하였다. 합성된 폴리카보실란 반응물은 톨루엔 용액에 녹여 회수하고 이를 다시 진공 여과하여 촉매를 제거한 후 진공증류/정제 공정을 거쳐 용제와 저분자량의 폴리카보실란을 분리해 내면 고상의 폴리카보실란을 얻을 수 있다.

실시예 1 : 알파 알루미나 촉매를 첨가한 폴리카보실란 합성의 예

폴리디메틸실란 각각 10g 에 판상의 알파 알루미나 분말(두께가 1 미크론이고 평균 직경이 5~15㎛임)을 1~10 중량% 첨가하여 균일하게 혼합한 후 비교 예와 같은 반응기에 넣고 반응기 내부를 진공상태에서 120℃까지 승온한 후 1시간 동안 유지하여 내부의 수분과 공기를 제거하였다. 반응기 내부를 불활성 분위기로 유지시킨 상태에서 350 ℃까지 승온하여 10시간동안 반응하였다. 이 반응을 통해 흰색의 고상분말인 폴리디메틸실란은 노란색의 점성 액상 폴리카보실란으로 전환되었다. 반응 종료된 후 반응기내에 있는 시료를 톨루엔으로 녹여 내용물을 회수하였으며 이를 원심분리를 통해 반응 촉매를 손쉽게 분리하였다.

도 1은 판상 알파 알루미나를 촉매로 하여 합성된 폴리카보실란의 FT-IR 분석결과이다.

실시예 2 : 감마 알루미나 촉매를 첨가한 폴리카보실란 합성의 예

폴리디메틸실란 각각 10g 에 구형모양의 감마 알루미나 분말(평균입경 2~5㎛로 10nm 크기의 작은 입자들에 의해 나노기공 구조를 형성하는 것임)을 1~10 중량% 첨가하여 균일하게 혼합한 후 상기 합성 예와 같은 공정으로 반응을 진행하였다. 반응 종료 후 반응기내에 있는 시료를 톨루엔으로 녹여 내용물을 회수하였으며 이를 원심분리를 통해 반응 촉매를 손쉽게 분리하였다.

도 2는 구형 감마 알루미나를 촉매로 하여 합성된 폴리카보실란의 FT-IR 분석결과이다.

실시예 3 : 감마 알루미나 촉매를 첨가한 폴리카보실란 합성의 예

1kg의 폴리디메틸실란과 1 중량%의 실시예2와 동일한 감마 알루미나 촉매를 균일하게 섞은 후 비교 예와 동일한 반응기에 넣고 불활성 분위기에서 반응기 온도를 350℃로 유지하여 10~20 시간 반응한 후 다시 반응 온도를 400℃로 승온하여 10시간 동안 중합하였다.

중합된 폴리카보실란은 톨루엔에 녹여 반응기로부터 회수 하였으며 회수된 폴리카보실란에 대하여 원심분리를 통해 반응촉매인 감마 알루미나를 손쉽게 분리해 내고 기공사이즈 1 마이크로미터인 필터를 이용하여 진공여과하였다. 진공여과시 필터지에는 알루미나 촉매의 입자가 발견되지 않았다. 또다른 방법으로 원심분리를 행하지 않고 바로 5 마이크로와 1 마이크로 필터를 이용하여 진공여과 하여 알루미나 촉매를 제거 할 수 있다. 용제인 톨루엔은 진공 증류를 통해 제거하였고 저분자량의 폴리카보실란을 진공정제 하여 분리했다. 이로부터 갈색의 고상 폴리카보실란을 얻을 수 있었다.

도 3은 알루미나 분말을 촉매로 하여 합성된 폴리카보실란의 분자량 분포를 나타내는 GPC 곡선이다.

합성한 폴리카보실란으로부터 실리콘 카바이드 제조 예

상기 실시예로부터 합성된 폴리카보실란을 지름 10mm의 알루미나 도가니에 넣고 200도의 개방형 전기로에서 2~4시간 산화 안정화 한 후 다시 아르곤 분위기가 유지되는 알루미나 관상로에서 1200℃까지 12시간 동안 승온하여 1시간 유지하여 실리콘카바이드로 전환시킨 후 상온에서 회수하였다. 얻어진 실리콘카바이드를 고배율 전자현미경으로 이미지 관찰한 결과 치밀한 구조를 보였으며 알루미나 입자로 보이는 물질은 관찰되지 않았다.

도 4는 위에서 실시예 3과 같이 합성된 폴리카보실란을 1200℃에서 열처리하여 제조된 실리콘카바이드의 고분해 전자현미경 이미지를 나타내는 도면이다. 치밀한 매트릭스에 실리콘카바이드의 나노결정이 균일하게 분산되어 있음을 알 수 있었다.

이 원리를 이용하여 본 발명에서 제조된 폴리카보실란 전구체를 방사시켜 섬유형으로 뽑아내고 같은 열처리 공정을 거쳐 SiC 섬유를 제조 할 수 있다. 또한 본 발명에서 제조된 폴리카보실란 전구체를 이용하여 멜블론 (Melt blown) 방사 혹은 일렉트로스피닝 (Electrospinning) 방법을 이용하여 섬유 타입의 폴리카본실란을 제조 하고 비슷한 열처리 공정을 이용하여 섬유 타입 SiC 제조도 가능하다.

본 발명에서 사용된 알루미나 촉매는 그 크기가 5~20 nm 이하로 될 경우 마이크로미터 크기의 분말보다 10배 이상 적은 양으로 좋은 효과를 나타낼 수 있다. 그러나 촉매 크기가 작아질수록 공정상에서 촉매제거가 힘들어 진다. 나노 알루미나 분말에서의 촉매 반응은 다음과 같이 설명될 수 있다. 알루미나 분말은 반응 중 깨지거나 녹지 않는다. 따라서 반응은 알루미나 표면에 존재하는 Al₂O₃ 단량체 혹은 Al₂O₃ 단량체 몇 개가 모인 클러스터가 촉매 반응에 관여하게 된다. 따라서 알루미나 분말의 크기가 작아질수록 넓은 비표면적을 제공하여 효율 좋은 촉매 반응을 제공하게 된다. 이런 원리들을 활용하여 기타 다른 촉매와 혼용하거나, 비활성 세라믹과의 혼용에 따라 표면 알루미나 싸이트의 활성도를 제어할 수 있다.

예를 들어 제올라이트를 본 발명의 알루미나 촉매와 혼용하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 혼용이란 양자의 혼합 또는 양자를 소결하여 합성하여 사용하는 것을 포함한다. 이와 같은 혼용 촉매는 제올라이트 뿐만 아니라 알루미나 분말 표면의 Al2O3 싸이트에 의해 촉매 활성 사이트가 제공될 수 있다. 또 기타 비반응성 세라믹을 알루미나 촉매와 혼용할 수도 있는데, 이 촉매는 촉매 활성도를 제어함으로서 반응성과 분자량을 제어 할 수 있는 매우 중요한 수단이 될 수 있다. 즉 비반응성 SiO₂와 Al₂O₃ 분말 50:50 혼용 분말을 700-1000도에서 간단히 열처리하여 혼용화시키게 되면 전체적인 촉매 반응속도는 약 절반으로 느려지지만 폴리카보실란의 분자량 분포도는 한층 균일해질 수 있다. 이것은 급격한 촉매반응을 완화시킴으로서 반응에 관여된 화학종들이 충분한 평행상태에서 반응이 일어나게 만들어 주기 때문이다. 따라서 여러 가지 폴리카보실란 합성 목적으로서 혼용율을 적절히 제어할 수 있을 것이다.

또 본 발명은 알루미늄-아세틸아세토네이트(aluminum-acetylacetonate)와 같이 유기금속 시약을 소량 첨가함으로써 생성된 폴리카보실란에 해당 금속을 도핑할 수 도 있다. 도핑의 한 예로서, 폴리디메틸실란과 유기금속 화합물계 예컨대 M-아세틸아세토네이트 계 (M=전이금속)를 혼합하여 반응함으로써 전이 금속 M이 도핑된 폴리카보실란 합성이 가능하다. 따라서 본 발명은 폴리머 전구체 합성 및 SiC 소결체 제조에 있어서 보다 다양한 응용을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 혼용 촉매 및 도핑 제어와 관련한 구체적인 예들은 다음과 같다.

실시예 4 : 알루미나 촉매와 금속전구체를 혼합 첨가한 폴리카보실란 합성의 예

950 g의 폴리디메틸실란과 1 중량%의 감마 알루미나 촉매, 그리고 금속전구체로 알루미늄 아세틸아세토네이트 50g을 균일하게 섞은 후 실시 예와 동일한 반응기에 넣고 불활성 분위기에서 반응기 온도를 350℃로 유지하여 10~20 시간 반응한 후 다시 반응 온도를 400℃로 승온하여 10시간 동안 중합하였다.

반응물은 상기 예와 같이 톨루엔에 녹여 반응기로부터 회수하고 촉매 및 저분자량 폴리카보실란을 분리/정제 하였다. 이로부터 연갈색의 고상 폴리카보실란을 얻을 수 있었다.

실시예 5 : 알루미나 촉매와 금속전구체를 혼합 첨가한 폴리카보실란 합성의 예

950 g의 폴리디메틸실란과 1%의 감마 알루미나 촉매, 그리고 금속전구체로 타이타늄 부톡사이드 () 50g을 균일하게 섞은 후 실시 예와 동일한 반응기에 넣고 불활성 분위기에서 반응기 온도를 350℃로 유지하여 10~20 시간 반응한 후 다시 반응 온도를 400℃로 승온하여 10시간 동안 중합하였다.

반응물은 상기 예와 같이 톨루엔에 녹여 반응기로부터 회수하고 촉매 및 저분자량 폴리카보실란을 분리/정제 하였다. 이로부터 연갈색의 고상 폴리카보실란을 얻을 수 있었다.

실시예 6 : 알루미나 촉매와 제올라이트 촉매, 그리고 금속전구체를 혼합 첨가한 폴리카보실란 합성의 예

950 g의 폴리디메틸실란과 1%의 알루미나 촉매 및 1%의 제올라이트 촉매를 균일하게 섞은 후 금속전구체로 알루미늄 아세틸아세토네이트 30g을 첨가하여 실시 예와 동일한 반응기에 넣고 불활성 분위기에서 반응기 온도를 350℃로 유지하여 10~20 시간 반응한 후 다시 반응 온도를 400℃로 승온하여 10시간 동안 중합하였다. 촉매제거 및 저분자량 폴리카보실란의 분리/정제를 행한 후 이로부터 연갈색의 고상 폴리카보실란을 얻을 수 있었다.

도 1은 알파 알루미나를 촉매로 하여 합성된 폴리카보실란의 FT-IR 분석결과이다.

도 2는 구형 감마 알루미나를 촉매로 하여 합성된 폴리카보실란의 FT-IR 분석결과이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 합성된 폴리카보실란의 GPC분석결과를 예시적으로 도시하는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 실리콘카바이드의 고분해 전자현미경 이미지를 나타내는 사진이다.

Claims (6)

1. 알루미나 분말을 촉매로 하여 폴리디메틸실란으로부터 폴리카보실란을 합성하는 폴리카보실란의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 촉매는 제올라이트가 혼용된 것을 특징으로 하는 폴리카보실란의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 촉매는 비활성 세라믹이 혼용된 것을 특징으로 하는 폴리카보실란의 제조 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 촉매는 루이스산 고체산 촉매와 혼용된 것을 특징으로 하는 폴리카보실란의 제조 방법.
5. 제1항에 있어서,

   유기금속전구체를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 폴리카보실란은 상기 유기금속 전구체의 금속이 도핑된 것을 특징으로 하는 폴리카보실란의 제조 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   제조된 폴리카보실란을 여과하거나 원심 분리하여 촉매를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보실란의 제조 방법.

Images