이종 계면 활용 복합 나노섬유: 마이크로파 흡수 및 내식성

해양 방위 및 운송 분야에서는 고효율 마이크로파 흡수(MA)와 우수한 내식성(CR)을 동시에 갖춘 차세대 소재가 요구됩니다. SiC 나노섬유는 적절한 유전 상수와 화학적 불활성을 지녀 다기능 코팅 필러로 이상적이지만, 단일 성분으로는 마이크로파 감쇠 효율과 대역폭이 제한적입니다. 이에 본 연구는 이종 계면 공학을 통해 편광 손실을 증대시키고 내식성을 시너지 효과로 향상시키는 전략을 제안합니다. 본 연구에서는 화학 기상 증착으로 합성된 SiC 나노섬유를 전구체로 활용하고, SiO2 중간층과 질소 도핑 탄소 쉘을 순차적으로 도입하여 다층 코어-쉘 나노섬유를 제조했습니다. 풍부한 이종 계면과 결함은 임피던스 매칭을 효과적으로 조절하며, 전도, 계면 및 결함 유도 쌍극자 편광을 포함한 다양한 손실 메커니즘을 유도합니다. 제조된 SiC@SiO2@C(SSC) 나노섬유는 최소 반사 손실 -52.40 dB, 최대 유효 흡수 대역폭 7.68 GHz, 최대 레이더 단면적 감소 38.42 dB m2를 달성하며 탁월한 MA 특성을 보였습니다. 또한, SSC/PVDF 복합 코팅은 순수 금속 및 PVDF 코팅 대비 현저히 향상된 부식 전위와 감소된 전류 밀도를 나타내며 우수한 CR 성능을 입증했습니다. 이 연구는 이종 계면 공학이 가혹한 환경에서 마이크로파 흡수 및 내식성 모두를 향상시키는 시너지 효과를 제공함을 강조합니다.