방전 플라즈마 소결법을 적용하여 $Al_2O_3$-SiC 나노 복합체를 150$0^{\circ}C$ 이하의 온도에서 완전치밀화를 이루었다. 제조된 $Al_2O_3$-SiC 복합체는 이상 결정립 성장 없이 매우 균질한 미세구조를 형성하고 있는데, 첨가된 SiC 입자는 주로 결정립 내 및 결정립계에 존재하면서 $Al_2O_3$기지상에서 결정립 성장을 억제하는데 매우 유호하였음을 확인 할 수 있다. 한편, SiC 입자의 첨가는 크랙 회절 및 브릿징 등에 의해서 유도된 재료 강도 및 인성 강화 기구에 의해서 $Al_2O_3$-SiC 복합체의 기계적 물성을 크게 향상시켰다.
In order to increase chemical durability of thin films in binary system B2O3-SiO2 and Al2O3-SiO2 on the slide glass by the dip-coating technique from TEOS(Tetraethyl Orthosilicate) and boric acid or aluminum nitrate, phosphoric acid(5~20mol%) was added, respectively. Corrosion of acid and alkali of samples treated with 1N, HCl, NaOH and distilled water at 10$0^{\circ}C$ for 15 minute, were measured IR transmittance and variance of transmittance at visible range. Surface structure of thin film was investigated with SEM and formation of crystal phase according to additiion of phosphoric acid was measrued with XRD. In Al2O3-SiO2 system, change of remarkable characteristic was not obtained at the addition of P2O5 but transmittance of thin film was decreased with addition of P2O5 in B2O3-SiO2 system.
This work describes the coloration, chemical stability of $SiO_2$ and $SnO_2$-coated blue $CoAl_2O_4$ pigment. The $CoAl_2O_4$, raw materials, were synthesized by a co-precipitation method and coated with silica ($SiO_2$) and tin oxide ($SnO_2$) using sol-gel method, respectively. To study phase and coloration of $CoAl_2O_4$, we prepared nano sized $CoAl_2O_4$ pigments which were coated $SiO_2$ and $SnO_2$ using tetraethylorthosilicate, $Na_2SiO_3$ and $Na_2SiO_3$ as a coating material. To determine the stability of the coated samples and their colloidal solutions under acidic and basic conditions, colloidal nanoparticle solutions with various pH values were prepared and monitored over time. Blue $CoAl_2O_4$ solutions were tuned yellow color under all acidic/basic conditions. On the other hand, the chemical stability of $SiO_2$ and $SnO_2$-coated $CoAl_2O_4$ solution were improved when all samples pH values, respectively. Phase stability under acidic/basic condition of the core-shell type $CoAl_2O_4$ powders were characterized by transmission electron microscope, X-ray diffraction, CIE $L^*a^*b^*$ color parameter measurements.
LTCC(low temperature co-fired ceramics)용 glass/ceramic 복합체를 제조하기 위해 4 종류의 borosilicate계 glass를 선정하고 filler로 $Al_2O_3$ ceramics를 filler 사용하여 30~50 vol% glass frit에 따른 소결 및 유전 특성에 대하여 조사하였다. Glass frit은 $SiO_2$와 $B_2O_3$ 함량비를 고정한 후 R(CaO, BaO, ZnO, $Bi_2O_3$)에 따라 유리 연화온도(Ts)와 함량이 소결에 미치는 영향 및 유전 특성 변화를 고찰한 결과, CaO-$B_2O_3-SiO_2$ glass의 경우 다량의 2 차상이 형성되었고, 이에 $900^{\circ}C$ 이하에서 완전 소결이 이루어지지 않았으며, BaO-$B_2O_3-SiO_2$ glass는 celsian($BaAl_2Si_2O_8$) 결정이 형성되면서 소결성의 저하를 갖고 왔으며, ZnO-$B_2O_3-SiO_2$ glass는 소결이 진행됨에 따라 주상이 $Al_2O_3$에서 gahnite($ZnAl_2O_4$) 결정이 형성되면서 품질계수가 크게 증가하였으며, $Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2$ glass는 45 vol%일 때 $900^{\circ}C$에서부터 일정한 선수축율 특성을 나타내었지만, 다량의 액상으로 인하여 유전 특성의 저하를 나타내었다.
An attempt was made to derive a possible synthetic mechanism of Fluoro-phlogopite (Mica, 4Mg.$Al_2O_3$.$6SiO_2$.$K_2O$.$2MgF_2$) The pevention of fluorine vaporization turned out to be the key in the synthesis of Mica in question.l Consequently the quinary system of Mica was seperately synthesized ; frist 4MgO.$Al_2O_3-6SiO_2$(ternary system) was sintered at 135$0^{\circ}C$ and $K_2O$ and $MgF_2$ were added and second 4MgO.$Al_2O_3-6SiO_2$.$K_2O$ (quarternary system) was heat-treated at 135$0^{\circ}C$ and $MgF_2$ was added. The ternary system resulted in Proto-enstatite Cordierite and Spinel phases while Forsterite and Leucite were shown in the quarternay system . In both methods Fluoro-phlogopite was systhesized but the solid state reactions to form Mica from the ternary system and the quarternary system were different. High temperature reactions in the formation of Mica were investigated employing XRD, DTA and SEM The study of the synthesis of Mica indirectly suggested a method of phase analysis of quinary system(MgO-$Al_2O_3-SiO_2-K_2O-MgF_2$) and quarternary system(MgO-$Al_2O_3-SiO_2-K_2O-MgF_2$) at various temperatures.
Mechanical properties of (10%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$+5%Ni)/Al hybrid composites fabricated by the reaction squeeze casting were compared with those of (15%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$)/Al composites. Intermetallic compound formed by reaction between molten aluminum and reinforcing powder was uniformly distributed in the Al matrix. These intermetallic compounds were identified as $Al_3$NI using EDS and X-ray diffraction analysis. Microhardness and flexural strength of hybrid composites were higher than that of (15%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$)/Al Composite. In-Situ fracture tests were Conducted on (15%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$)/Al Composites and (10%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$+5%Ni)/Al hybrid composites to identify the microfracture process. It was identified from the in-situ fracture test of (10%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$+5%Ni)/Al composites, microcracks were initiated mainly at the short fiber / matrix interfaces. As the loading was continued, the crack propagated mainly along the separated interfacial regions and the well developed shear bands. It was identified from the in-situ fracture test of (10%$AI_20_3{\cdot}SiO_2$+5%Ni)/Al hybrid composites, microcracks were initiated mainly by the short fiber/matrix interfacial debonding. The crack proceeded mainly through the intermetallic compound clusters
The low temperature sintering and the dielectric properties of $Al_2O_3/SiO_2$-zinc borosilicate glass composites were investigated in the view of the application for LTCC. When the sintering was conducted at $900^{\circ}C$$ZnAl_2O_4$ and $ZnB_2O_4$ compounds formed at the $Al_2O_3$-rich and the $SiO_2$-rich compositions, respectively. The reaction between ZBS glass and $Al_2O_3/SiO_2$ caused the formation of these compounds. The $Al_2O_3/SiO_2$ ratio affected the dielectric properties. The excellent dielectric properties, i.e., Q$\times$f value= 40,000 GHz and ${\varepsilon}_r$=4.5, were obtained in the $Al_2O_3/SiO_2$-ZBS glass system and fabricated the LTCC substrate materials.
$Al_2O_3$ 기지에 미치는 2차상의 영향을 알아보기 위하여 SiC 입자를 5~20vol.% 분산시키고 소결조제로서 $TiO_2$ 또는 RY_2O_3$를 2.5wt.%첨가하여 180$0^{\circ}C$, $N_2$분위기 중에서 90분간 상압소결 하였다. SiC함량이 증가함에 따라 소결체의 밀도는 감소하였지만 기계적 물성은 증가하여 $Y_2O_3$를 소결조제로 첨가한 경우, 꺾임강도는 525MPa, 경도는 17.1GPa,파괴인성은 4.1 MPa.$m^{1/2}$ 정도의 최고값을 나타내었고 반면 $TiO_2$를 소결조제로 첨가한 경우 꺾임강도 285MPa , 경도 12.1GPa 정도의 값을 나타냈다. 그리고 이와 같은 기계적 물성의 증진은 주로 SiC의 복합화에 따른 균열의 편향과 $Al_2O_3$ 의 입자성장억제효과에 의한 것으로 밝혀졌다.
The K gettering in $SiO_2/PSG/SiO_2/Al-1%Si$ multilevel thin films was investigated using SIMS(secondary ion mass spectrometry) and XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) analysis. DC magnetron sputter techniques and APCVD(atmosphere pressure chemical vapor deposition) were utilized for the deposition of Al-1%Si thin films and $SiO_2/PSG/SiO_2$ passivations, respectively. Heat treatment was carried out at $400^{\circ}C$ for 5 h in air. SIMS depth profiling was used to determine the distribution of K, Al, Si, P and other elements throughout the $SiO_2/PSG/SiO_2/Al-1%Si$ multilevel thin films. XPS was used to analyze binding energies of Si and P elements in PSG passivation layers. K peaks were observed throughout the $PSG/SiO_2$ passivation layers on the Al-1%Si thin films and especially at the $PSG/SiO_2$ interfaces. K gettering in $SiO_2/PSG/SiO_2/Al-1%Si$ multilevel thin films is considered to be caused by a segregation type of gettering. The chemical state of Si and P elements in PSG passivation appears to be $SiO_2$ and $P_2O_5$, respectively
Synthesis of high purity ultrafine Si3N4 and ${\beta}$-Sialon powders was investigated via the simultaneous reduction and nitriding of amorphous SiO2, SiO2-Al2O3 system prepaerd by hydrolysis of alkoxides, using carbonablack as a reducing agent. In Si(OC2H5)4-C2H5 OH-H2 O-NH4OH system, hydrolysis rate increased with increasing reaction temperature and pH. Pure ${\alpha}$-Si3N4 was formed at 1350$^{\circ}C$ for 5 hrs in N2 atmosphere. In Si(OC2H5)4-Al(OC3H7)3-C6H6-H2 O-NH4OH system, weight loss increased as Si/Al ratio decreased. Single phase ${\beta}$-Sialon consisted of Si/Al=2 was formed at 1350$^{\circ}C$ in N2 and minor phases of ${\alpha}$-Si3N4, AIN, and X-phase were existed besides theSialon phase at other Si/Al ratios. The Si3N4 and Sialon powders synthesized from alkoxides consisted of uniform find particles of 0.05-0.2$\mu\textrm{m}$ in diameter, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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