大阪府立 대학 대학원 공학연구과의 間涎博 교수, 小西弘之 대학원생 등은 화학기상반응에 의한 탄화실리콘(SiC) 나노파이버의 신규합성법을 개발했다. 용기 안에서 자연 발생하는 극미량의 일산화탄소(CO)가스와 산화실리콘(SiO)가스를 촉매로 기상반응 성장시켜서 SiC 나노파이버를 두께 1밀리미터 정도의 시트 상태로 합성했다. 메탄가스 등의 반응성 가스나 CO가스봄베도 사용하지 않기 때문에 안정적이며 동시에 저가로 SiC나노화이버의 양산화가 가능하게 된다. 합성은 그라파이트(흑연) 용기 안에서 알코올 가스 분위기에서 그라파이트 분말, 실리콘(Si) 분말, 그라파이트 기판을 사용한다. 약 1300℃에서 24시간 열처리하면 길이 10마이크로미터, 직경 10~100나노미터의 나노화이버를 합성할 수 있다. 실리콘 속에 포함된 약 0.2%의 불순물 정도의 철이 촉매가 된다. 가열 중에 기판 위에 몇 나노미터의 액적(철 실리사이드, FeSi2)이 생기고, 거기에 SiO가스와 CO가스가 공급되어 나노파이버가 성장하는 시스템. 반응에는 극미량의 이산화탄소(CO2)가스가 필요하다. 기판은 실리콘이나 실리콘 웨이퍼에서도 가능하다. 또 철을 증착한 그라파이트 기판을 이용하면 실리콘 분말을 이용한 경우와는 달리, 나노 로드가 고밀도로 성장한다. 약 40~50마이크로미터의 두께로 SiC의 다공질층이 생기고, 그 위에 다량의 나노파이버가 합성된다. 이 경우에는 기판 위에 증착한 철이 SiO가스와 반응하여 로드 상태의 SiC가 고밀도로 형성된다. 고밀도로 형성된 다공질층은 내열재료 등의 기재에 직접 세라믹스를 코팅하기는 어렵기 때문에 이 둘을 강하게 결합시키기 위한 중간재나 촉매의 담지층으로서의 응용을 생각할 수 있다. 촉매의 첨가 방법에 따라 SiC의 화이버, 로드, 니들, 다공질층 등 각종 형태의 나노 구조물을 만들 수 있기 때문에 앞으로는 촉매효과를 검토한다. (NK)