• 한국세라믹학회지
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• 제36권11호
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• pp.1261-1265
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• 1999

Effect of SiC particle size of the densification of Al2O3-SiC composite during pressureless sintering was investigated. Two types of SiC powders having average particle size of 0.15${\mu}{\textrm}{m}$ and 3${\mu}{\textrm}{m}$ were used. Densification rate of the specimen containing 0.15${\mu}{\textrm}{m}$ SiC particles was slower than that of the specimen containg 3${\mu}{\textrm}{m}$ SiC particles. Although the relative density of the specimen containing 0.15${\mu}{\textrm}{m}$ SiC particles was below 90% of theoretical density after sintering at 155$0^{\circ}C$ the complete closure of open pores occurred. Therefore full densification could be obtained by subsequent HIP. On the other hand in the specimen containing 3${\mu}{\textrm}{m}$ SiC particles the complete closed pore was observed at 95% of theoretical density. Such a fast pore closure in the specimen containing 0.15${\mu}{\textrm}{m}$ SiC particles is likely to occur as a result of dense reaction layer formation on the specimen surface which is attributed to the high reactivity of small size particles with sintering atmosphere.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제1권3호
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• pp.147-151
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• 1995

Porous composite of $Al_2O_3$ and AIN based mullite and SiC can be prepared by alumium reaction synthesis and atmosphere controllied sintering in order to improve the durability of a gas filter body. The porous $Al_2O_3$-AIN-mullite, which has a strength of 168 kg/$\textrm{cm}^2$ and porosity of 51.59%, could be obtained by stmospheric firing at $1600^{\circ}C$ and the porous $Al_2O_3$-AIN-SiC with a porosity of 33% and strength of 977 kg/$\textrm{cm}^2$, could also be prepared. The average pore size has been changed from 0.2$\mu\textrm{m}$ in a reduction atmosphere and to 2$\mu\textrm{m}$ in an air atmosphere, respectively.

• 한국재료학회지
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• 제6권10호
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• pp.1043.1-1048
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• 1996

알루미나 매트릭스 복합재료를 AIZnMg(7075)-합금의 직접적인 용융산화를 통하여 제조하였다. 충전재료는 17$\mu\textrm{m}$ 크기의 모서리가 둥근 연마재용 SiC 입자를 사용하였다. 산화촉진재 SiO2를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우를 비교하였다. 매트릭스 형성 매카니즘과 반응거동을 온도와 SiO2사용량을 중심으로 연구하였으며, 얻어진 AI2O3/SiC/금속 복합재료의 미세구조를 관찰하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.29-33
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• 2001

In the present study, AZ91Mg/$\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$ short fiber+SiC particulates hybrid metal matrix composites(MMCs) were fabricated by squeeze casting method. Different particulate sizes of 45, 29 and $9\mu\textrm{m}$ were hybridized with 5% volume fraction to investigate the effect of SiC particulates size on microstructure, mechanical and thermal properties such as hardness, flexural strength, wear resistance and thermal expansion. Results show that the microstructure of the hybrid composites were quite satisfactory, namely revealing relatively uniform distribution of reinforcements. Some aggregation of SiC particulates caused by particle pushing was observed especially in the hybrid composites containing in fine particulates($9\mu\textrm{m}$). The hardness and flexural strength were improved by decreasing particulates size, whereas wear resistance improved by increasing particulates size because of large particulates restricting matrix wear from contacted stress. Regardless of particulates size, thermal expansion of composites was the same. This may be because the content of particulates was in all cases 5 volume fraction.1

• 한국재료학회지
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• 제9권8호
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• pp.817-824
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• 1999

$Al_2$$O_3$-SiC 화합물 분말이 $SiO_2$, A1 그리고 C 분말들을 원료분말로 하여 SHS(self-propagating High-temperature Synthesis)법에 의해 제조되었다. 원료 분말에서의 몰비, 성형압력, 반응물의 초기온도의 영향이 생성물과 연소과정에 대해 연구되었다. $SiO_2$/A1/C계의 자전연소합성은 낮은 연소온도 때문에 $400^{\circ}C$ 이상으로 예열되어야 한다. 연소반응의 결과로서 최종생성물의 순도는 반응물의 순도보다 높았다. 이 계에서 $SiO_2$:Al:C의 적당한 몰비는 3.0:4.0:6.0이었고, free carbon은 30min 동안 $650^{\circ}C$에서 배소함으로써 제거되었다. 본 연구에서 상압소결은 $1700^{\circ}C$에서 powder bed를 사용한 표본의 분해를 제어하고 치밀한 소결체를 얻는데 매우 효과적이었다. hot-pressing으로 생성된 소결체는 이론비교밀도의 약 98%이었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권4호
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• pp.359-367
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• 2000

Particulate composites of Al2O3/SiC, Al2O3/ZrO2 and Al2O3/ZrO2/SiC have been fabricated to investigate their R-curve behaviors and toughening mechanisms. Al2O3 containing 30 vol% SiC particles of 3${\mu}{\textrm}{m}$ showed rising R-curve behavior owing to the strong crack bridging by SiC particles. The fracture toughness reached 9.1 MPa {{{{ SQRT {m} }} at the crack length of 1000${\mu}{\textrm}{m}$. On the other hand, ZrO2-toughened Al2O3 had a high flat R-curve since it rose steeply in the short crack region due to the well known transformation toughening. For Al2O3/ZrO2/SiC composites, the R-curve behavior was similar to that of Al2O3/SiC but with slightly higher toughness. The SiC particles in this composite decreased the amount of transformable tetragonal phase to reduce the effect of transformation toughening by 50%. It was also found that the fracture toughness of this composite with two different toughening mechanisms was markedly lower than that estimated by the simple addition of two contributions.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권2호
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• pp.125-130
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• 2004

서로 다른 크기의 SiC 원료분말을 첨가한 A1$_2$O$_3$-SiC 복합재료의 미세조직과 그에 따른 기계적 물성의 변화를 관찰하였다. 0.15 $mu extrm{m}$의 SiC가 첨가된 복합재료의 경우 기지상의 입성장이 효과적으로 억제되었다 그러나, 소수의 비정상입자가 생성된 이후에는 이들 입자의 급격한 성장으로 불규칙한 형상의 커다란 입자로 구성된 미세조직을 보이며, 파괴강도값은 급격히 감소하였다. 3 $\mu\textrm{m}$의 SiC가 첨가된 경우에는 기지상의 입성장이 일어났으나, 소수의 비정상입자가 생성된 이후에는 과도한 입성장은 억제되고 일정한 크기의 비정상입자가 시편 전체에 균일하게 형성된 미세조직을 보였다. 한편, 0.15 $\mu\textrm{m}$와 3 $\mu\textrm{m}$의 SiC 입자를 동시에 첨가한 시편은 균일한 크기의 비정상입성장의 미세조직을 보였으나, 비정상입성장이 일어났음에도 불구하고 기계적 물성은 우수하게 유지되었다 즉, 비정상입성장에 의해 미세조직에는 큰 변화가 일어났으나, 파괴강도값에는 변화가 없었다.

• Composites Research
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• 제16권1호
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• pp.1-12
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• 2003

본 연구는 보강재의 부피분율이 49%, 56%, 63%첨가된 패키징용 SiC/Al복합재료를 가압주조법을 통해 개발하였다. SiC/Al복합재료는 0.8%의 무기성형제와 $Al_2$O$_3$섬유가 SiC입자에 비해 부피비 1:10의 비율로 첨가되었으며 새로이 고안된 몰드에서 제조되었다. 제조된 SiC/Al복합재료에 대해 30-300 구간에서 열팽창 계수를 측정하고, FEM수치해석과 비교하여 온도에 따른 특성을 분석하였다. 실험결과 SiC/Al복한재료의 열팽창계수는 혼합법칙, Turner모델의 중간값을 가졌으며 상온에서는 Turner모델에 가깝다가 온도가 높아질수록 혼합법칙에 가까와졌다. 이러한 특성은 모재의 소성변형 및 잔류응력에 의한 것으로 본 연구에서 제안한 모재와 보강재 사이에 작용하는 평균응력 차이로부터 분석이 된다. 해석결파 모재의 소성변형이 시작되는 온도에서 SiC/Al복합재료의 열팽창계수가 급격히 증가하였으며, 가공 잔류응력은 이러한 소성변형의 시작온도를 고온으로 이동시킴으로써 열팽창계수에 영향을 끼침을 밝혔다. 이러한 일련의 연구를 통해 온도에 따른 열팽창 특성은 복수입자모델에 의한 2차인 해석을 통해 성공적으로 분석됨을 보였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권2호
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• pp.123-130
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• 1993

Dispersed type Al2O3-SiC composite powders were synthesized from Al-isopropoxide (Al(i-OC3H7)3) and Si(OC2H5)4 precursors by hydrolysis of mixed alkoxides and carbothermal reaction method. The characteristics of the synthesized (dispersed type) Al2O3-SiC composite powders were investigated using XRD, SEM, TEM, BET and particle size analyzer. Carbothermal reaction to produce Al2O3-SiC composite was completed in 10h at 135$0^{\circ}C$ on 3~4㎤/s (0.21~0.28cm/s) of H2 flow rate and about 1/1 of carbon/oxides(=SiO2＋Al2O3) molar ratio. The synthesized powders were observed to have the mean particle size range of 0.4~1.26${\mu}{\textrm}{m}$ and showed finer particle size with increasing SiC content.

• Composites Research
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• 제16권3호
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• pp.75-84
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• 2003

본 연구의 목적은 가압주조법에 의해 제조된 Saffil/Al, Saffil/$\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$/Al, Saffil/SiC/Al 과 같은 혼합금속 복합재료의 마모 물성을 조사하고자 하는 것이다. 마모 시험은 건조와 윤활상태 하에서 pin-on-disk 형태의 마모 시험기로 수행되었다. 세가지 금속복합재료의 마모 물성시험에서 Saffil섬유, $\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$입자, SiC입자의 효과들을 조사하였다. 마모 메커니즘은 복합재료의 마모된 표면들을 관찰하여 분석하였다. 마모과정 동안 마찰계수(COF)의 변화는 컴퓨터에서 자동적으로 기록되었으며, 건조 조건에서 Saffi1/SiC/Al은 고온과 높은 하중 하에서 가장 좋은 마모 저항을 보여주었다. 한편 Saffil/ Al과 Saffi1/$\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$/Al의 마모 저항은 비슷한 결과를 보였다. 건조조건에서 적당한 하중과 상온에서 지배적인 마모 메커니즘은 연삭 마모이며, 하중이나 온도가 증가함에 따라 응착마모로 변화되며, 고온에서는 융착마모를 나타내었다. 건조 상태에서 세가지 복합재료를 비교시 액체 파라핀에 의한 윤활시험시 마모 특성이 가장 좋은 결과를 나타내었다. 윤활조건에서는 Saffil/Al복합재료가 가장 좋은 마모 저항성을 보였으며, 이 경우 마찰계수도 가장 작게 나타났다. 윤활 조건에서 금속복합재료의 주요 마모 메커니즘은 microploughing 이었으나, microcracking 역시 다른 정도에서는 미소 균열도 발생한다.