• Title/Summary/Keyword: 복합 세라믹스

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In-Situ Synthesis of $\textrm{Si}_{3}\textrm{N}_{4}$-AIN Ceramic Composites ($\textrm{Si}_{3}\textrm{N}_{4}$-AIN 복합세라믹스의 In-Situ합성)

  • Lee, Byeong-Taek;Kim, Hae-Du;Heo, Seok-Hwan;Lee, Chan-Gyu
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.1
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    • pp.27-32
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    • 1998
  • In-Sit반응소결에의해 Si과 AI금속분말을 이용하여 Si$_{3}$N$_{4}$-AIN 복합세라믹스를 합성하였다. 합성된 Si$_{3}$N$_{4}$-AIN복합세라믹스의 미세조직과 결정구조를 해석하기 위해, OM, TEM, XRD및 EDX를 이용하였으며, Si$_{3}$N$_{4}$-AIN -20wt.%AIN복합세라믹스에서 Si의 질화율은 97%로 가장 높았다. Si$_{3}$N$_{4}$-AIN 복합세라믹스에서 Si의 질화율은 AI첨가량 증가에 따라 감소하였다. 대부분의 AI입자들은 다결정 AI입자들은 다결정 AIN(4-H구조)로 완전질화되었으며, 따라서 잔류 AI상은 반응소결체내에서 관찰되지 않았다. Si$_{3}$N$_{4}$의 결정구조는 $\alpha$$\beta$구조가 혼재된 상태이며, 잔류 Si입자내에서는 미소균열 및 전위가 관찰되었다. AI/Si$_{3}$N$_{4}$와 Si$_{3}$N$_{4}$ 두계면에서 이들은 거친 형상을 보이지만, 계면반응상은 관찰되지 않았다.

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Ultra-high Temperature Ceramics-Ceramic Matrix Composites (UHTC-CMC) (섬유강화 초고온 세라믹스 복합재료(UHTC-CMC))

  • Lee, Sea-Hoon;Lun, Feng;Chung, Kyeongwoon
    • Composites Research
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    • v.30 no.2
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    • pp.94-101
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    • 2017
  • Ultra-high temperature ceramics (UHTC) such as $ZrB_2$, ZrC, $HfB_2$, HfC and TaC has been recently actively investigated for the application as components such as nose-cone, rocket nozzle and leading edge of hypersonic systems. However, the application has been limited by various reasons. The brittleness of the materials and consequent low thermal shock resistance is one of the reasons. The property can be improved through the fabrication of ceramic matrix composites. In this paper, the concept of UHTC and the fabrication process and testing of UHTC-based ceramic matrix composites (UHTC-CMC) were briefly reviewed. Also, international activities regarding the fabrication of UHTC-CMC were summarized and a UHTC-CMC project, which was performed in Korea, was introduced.

Determining Mechanical Properties of ZrO2 Composite Ceramics by Weibull Statistical Analysis (와이블 통계 해석에 의한 ZrO2 복합 세라믹스의 기계적 특성)

  • Kim, Seon Jin;Kim, Dae Sik;Nam, Ki Woo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.10
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    • pp.955-962
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    • 2015
  • The Vickers test can be used for all types of materials, and it has one of the widest scales among hardness tests. The hardness may be considered as a probability variable when evaluating the mechanical properties of materials. In this study, we investigate the statistical properties of the bending strength and Vickers hardness in $ZrO_2$ monolithic and $ZrO_2/SiC$ composites depending on the amount of $TiO_2$ additives. The bending strength and Vickers hardness were found to agree well with the Weibull probability distribution. We evaluate the scale parameter and shape parameter in as-received $ZrO_2$ and $ZrO_2/SiC/TiO_2$ ceramics, as well as their heat treated ceramics. We also evaluate the parameters in accordance with the increase in in the indentation load.

Creep Damage Mechanism in Fiber-reinforced Ceramic Composites (섬유강화 세라믹 복합재료의 크리프 손상 메카니즘)

  • 박용환
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 1998.11a
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    • pp.41-46
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    • 1998
  • 최근 항공기나 자동차 분야에서 엔진의 경량화 및 출력 향상 둥의 목적으로 고온 구조용 세라믹스가 큰 주목을 받고 있는 가운데, monolith 세라믹스의 인성 부족을 보완하기 위하여 세라믹 휘스커나 장섬유를 이용하는 새로운 세라믹 복합재료의 개발에도 많은 연구가 수행되고 있다. (중략)

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Development and Applications of Structural Ceramics (구조 세라믹스의 개발과 응용)

  • 김태우
    • Journal of the KSME
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    • v.34 no.5
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    • pp.326-333
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    • 1994
  • 신소재의 보편적인 정의는 "재료의 원료를 새로 개발하거나, 종래의 원료에 개선된 제조기술 또는 응용기술을 적용시켜 종래에 없던 우수한 특성, 기능을 갖게 하는 소재"라고 한다. 즉, 고 부가 가치의 금속, 세라믹스, 폴리머, 복합재료를 총칭하여 신소재 또는 첨단소재(advanced materials) 라고 하며, 산업기기의 중요한 기능소재로서 기계공업의 발전에 필수적이다. 1970년대부터 1980 년대 초반에 걸쳐 본격적으로 시작된 세라믹스에 관한 연구는 제조 및 사용분야 전반에 걸쳐 기술혁신을 가져왔다. 그후 천연 광석분말만이 아니라 새로운 화학적 방법으로 제조된 분말을 사용하여 창출된 재료라는 뜻으로 "뉴(new)세라믹스"라고 불려지거나, 개선된 제조기술을 통하여 재료의 섬세한 미세조직을 얻음으로 우수한 특성을 갖는 재료라는 뜻으로 "파인(fine)세라믹스" 등의 이름이 붙여지게 되었다. 이제 센서용 소재는 물론이고, 가위, 손목시계 케이스, 바이오 세라믹스 등에 이르기까지 10년 전보다 훨씬 다양하게 세라믹스를 사용한 물체를 발견할 수 있다. 이들 세라믹스 중 기계적, 또는 열 응력을 받는 구조물에 적용되는 것을 구조 세라믹 스(structural ceramics)라고 한다. 이 글에서는 차세대 자동차 및 항공기에까지 적용이 시도되고 있는 이들 구조세라믹스를 대상으로 하여 일반적으로 제조법, 응용분야, 연구동향 및 전망을 정리하고자 한다.조법, 응용분야, 연구동향 및 전망을 정리하고자 한다.

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Development of Ultra-High Temperature Ceramics (초고온 세라믹스의 발전 동향)

  • Lee, Sea Hoon;Park, Min-Sung;Zou, Yun
    • Composites Research
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    • v.35 no.4
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    • pp.261-268
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    • 2022
  • Ultra-high temperature ceramics (UHTC) such as ZrB2, ZrC, HfB2, HfC and TaC have been recently investigated for the application to hyper-sonic systems such as nose-cone, rocket nozzle and leading edge. In this paper, the recent research results about UHTC have been reviewed. Domestic and international research results about UHTC mainly during the last 5 years were briefly summarized. Also, the results of C3HARME project, which was one of the Horizon 2020 program in EU, to get over the problems of UHTC such as brittleness through the fabrication of ultra-high temperature ceramic matrix composites (UHTCMC) were briefly introduced.

Facture Prediction in SiC Fiber Reinforced $Si_3N_4$ Matrix Composites from Electrical Resistivity Measurements (전기저항측정에 의한 SiC섬유강화 $Si_3N_4$기 복합재료의 파괴예측)

  • Sin, Sun-Gi
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.10 no.5
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    • pp.364-368
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    • 2000
  • SiC fiber reinforced $Si_3N_4$ matrix composites combined with electrical conductive phases of carbon fiber and WC powder fabricated by hot pressing at 1773K. The ability to predict fracture in the ceramic matrix composites was evaluated by measuring simultaneous load-deflection and electrical resistanc difference-deflection curves in four point bending tests. The changes in electrical resistance differences closely corresponded to the fracture behavior of the composites. Different electrical conductive phases are suited to predicting different stages and rates of fracture. These obsevations how that it is possible to perform "in situ" fracture detection in ceramic composites.

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하중이력이 터빈용 세라믹 복합재료의 크리프에 미치는 영향

  • 박용환
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.269-275
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    • 2000
  • 최근 국내외적으로 터빈 블레이드 등 항공기 및 자동차의 엔진부품이나 발전설비 부품에 있어서 고온 발생 부위에는 기존의 금속제 부품 대신 내열성능이 뛰어난 세라믹스 부품이 그 대체 재료로서 큰 주목을 받고 있다. 특히 강도나 인성 등 monolith 세라믹스의 기계적 특성 부족을 보완하기 위하여 고강도 세라믹 휘스커나 장섬유를 이용하여 기계적 특성을 향상시킨 새로운 세라믹 복합재료의 개발에도 많은 노력을 기울이고 있다/sup 1-2)/.(중략)

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섬유강화 세라믹 복합재료의 크립 메카니즘

  • 박용환
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.45-50
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    • 1998
  • 최근 항공기, 자동차 및 각종 플랜트 설비의 고온용 경량 내열성 소재로서 구조용 세라믹스 재료가 큰 주목을 받고 있다. 그러나, 이러한 구조용 세라믹스 재료도 어느 이상의 고온에서는 크지 않은 응력하에서도 크립에 의한 영구 변형이 일어나서 강도 저하 및 치수 변화로 이어지며, 이로 말미암아 정밀 부품으로서의 기능을 상실할 뿐 아니라 심한 경우에는 파손에까지 이를 수 있다. (중략)

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