• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2003년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.118.2-118
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• 2003

• 한국결정성장학회지
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• 제9권2호
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• pp.260-265
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• 1999

$\alpha$-SiC에 ${\alpha}-Si_3N_4$ 를 10~30 vol%까지 10 vol% 간격으로 혼합하고 소결 조제로$Al_2O_3$와$Y_2O_3$를 각각 6wt% 로 첨가하여 $1,780^{\circ}C$에서 2시간동안 질소 분위기에서 상압소결하여 $Si_3N_4$ 복합체를 제조하였다. 상대 이론 밀도 및 꺽임 강도는 ${\alpha}-Si_3N_4$를 20 vol% 첨가하였을 때 92% 및 3,560 MPa로 가장 우수하였으며, 비마모량도 $2.68{\times}10^{-3}\;mm^2$ 으로 가장 작았다. 그리고, 파괴 인성$(K_{1c})$)은 ${\alpha}-Si_3N_4$를 30vol% 첨가하였을 때 $4.9\;MN/m^{3/2}$로 가장 좋았으나 이 경우 기공의 영향으로 내마모성은 저하된 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권1호
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• pp.29-37
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• 2000

The effect of a ceramic ball inclusion on densification behavior of a metal powder compact was investigated under cold isostatic pressing, pressureless sintering and hot isostatic pressing. To simulate those processes, proper constitutive models were implemented into a finite element program (ABAQUS). Measured density distributions of metal powder compacts were also compared with finite element results and showed the same trend with simulated results. Residual stress distributions were calculated by finite element analysis to study the effect of ceramic ball inclusions with different thermal expansion coefficients. The higher residual stress was observed in a metal powder compact when the difference between thermal expansion coefficients for a ceramic ball and metal powder became larger. Samples produced by Wing showed more uniform density distributions and lower residual stresses compared to those by sintering after cold isostatic pressing. For various sizes of ceramic ball inclusions, densification and deformation of powder compacts were also studied during hot isostatic pressing.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권6호
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• pp.457-464
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• 1991

Aluminum nitride (AlN) has excellent properties such as high thermal conductivity and electrical resistivity, whereas it has some disadvantages such as low sinterability and tendency to be hydrolyzed by moisture at room temperature. In the present work, the relative density, modulus of rupture and microhardness were examined for pressure-less-sintered AlN (synthetic and commercial) bodies which were prepared under the conditions of various sintering temperatures, holding times and additions of CaCO3 which showed the best effect on sinterability among the various sintering aids. As a result, the AlN bodies with 1.0 wt% CaCO3 (0.56wt% CaO) which were sintered at 1800$^{\circ}C$ for 20 min showed good densification. In this case, the relative densities were 95.9% and 95.2%, and microhardnesses were 10.3 GPa and 9.8 GPa for synthetic and commercial AlN respectively. And as the holding time at 1800$^{\circ}C$ was increased from 10 min to 60 min, the relative density was increased from 91.9% to 96.5%. It was considered that impurities of metals and oxygen promoted the densification of AlN at low temperature (1600$^{\circ}C$).

• 한국세라믹학회지
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• 제37권12호
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• pp.1187-1191
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• 2000

정방정형 지르코니아를 상온에서 안정화시키는 이트리아와, 지르코니아의 저온 열화을 억제하고 파괴강도의 증가에 기여하는 알루미나를 YAG(5Al$_2$O$_3$.3Y$_2$O$_3$) 졸의 형태로 m-ZrO$_2$와 알루미나의 혼합 slurry에 첨가하여, m-ZrO$_2$를 yttria 안정화 지르코니아로의 in situ 변환과 동시에 알루미나의 분산도를 향상시키고자 하였다. 20wt% 알루미나-지르코니아(YSZ)의 복합체 (20ATZ)를 1450$^{\circ}$~150$0^{\circ}C$에서 상압소결하여 0.5$mu extrm{m}$ 이하의 균일한 미세구조로 얻었다. 이 복합체는 정방정형 지르코니아와 $\alpha$-알루미나 상으로만 이루어지었고, 소결밀도 >99% TD이었다. 제조된 복합체의 파괴강도는 810 MPa로, 고상법으로 $Al_2$O$_3$와 3Y-ZrO$_2$분말로부터 제조된 시편의 682 MPa 보다 약 20% 향상되었고, 파괴인성은 5.52 MPa.m$^{1}$2/로 고상법으로 제조된 시편의 5.39 MPa.m$^{1}$2/과 비슷하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제25권6호
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• pp.704-712
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• 1988

In order to investigate the effect of the second phase on Al2O3 matrix, SiC whisker was dispersed in Al2O3 matrix as a second phase over the content range of 5vol% to 20vol%. To this mixture, Y2O3 or TiO2 powder was added as a sintering additive before isostatically pressing and pressureless sintering at 1800-190$0^{\circ}C$ for 90min in N2 atmosphere. With increasing SiC whisker content, relative densities of composites were decreased and the grain growth of Al2O3 was restricted. When Y2O3 was added as a sintering aid the sintering temperature was 180$0^{\circ}C$, the maximum values of flexural strength, hardness and fracture toughness were 537MPa, 12.1GPa, 3.7MPa.m1/2, respectively. However, when the sintering temperature was elevated to 190$0^{\circ}C$, maximum values of flexural strength, hardness and fracture toughness were 453MPa, 17.5GPa, 4.9MPa.m1/2, respectively. Improved mechanical properties are assumed to be attributed to the crack deflection by the second phase SiC whisker and whisker pullout mechanism.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권3호
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• pp.285-292
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• 1996

질소 분위기에서 상압소결한 알루미나 소결체의 열전도도에 대한 AIN 첨가효과를 검토하였다. AIN 함량이 1,5 및 10 mol%롤 증가하면 $Al_{2}O_{3}$-AIN 소결체의 열전도도는 급격히 감소하지만, 20 및 25 mol%가 첨가되면 거의 일정하였다. 1~10mol% AIN이 첨가된 알루미나 소결체의 열전도도는 $1700^{\circ}C$의 소결온도에서 최대값을 나타내었으며, 소결온도가 $1800^{\circ}C$로 증가하면 감소하는 경향을 보였다. 이러한 현상은 $1700^{\circ}C$까지는 $\alpha$-$Al_{2}O_{3}$ 및 $Al_{2}O_{3}$와 AIN이 반응하여 생성되 ALON상이 존재하나, $1750^{\circ}C$부터 ${\gamma}$-ALON($9Al_{2}O_{3}$.AIN) 및 $\Phi$($5Al_{2}O_{3}$.AIN)상 등의 2차상을 생성하는 것에 기인된다. 20 및 25 mol% AIN이 첨가된 알루미나 소결체의 열전도도는 $1800^{\circ}C$에서 최대값을 나타내며, $1600^{\circ}C$에서는 $\alpha$-$Al_{2}O_{3}$ 및 ALON상이 존재하나 그 이상의 온도에서는 모두 ALON상만이 존재하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.363-368
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• 2000

Densification, grain growth, and phase transformation of nanocrystalline ceramic powder were investigated under pressureless sintering, sinter forging, and hot pressing. A constitutive model for densification of nanocrystalline ceramic powder was proposed and implemented into a finite element program (ABAQUS). A grain growth model was also proposed by including the effect of applied stress on grain growth when phase transformation occurs. Finite element results by using the proposed models well predicted densification behavior, deformation, and grain growth of nanocrystalline titania powder during pressureless sintering, sinter forging, and hot pressing.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.29-34
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• 2019

SiC는 큰 에너지 밴드 갭을 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품 소재로 활용이 가능한 재료이다. 특히 $N_2$ 분위기, $2000^{\circ}C$에서 ${\beta}-SiC$ 분말로부터 제조한 다공질 n형 SiC 반도체의 경우, $800{\sim}1000^{\circ}C$에서의 도전율 값이 단결정 SiC와 비교해서 비슷하거나 오히려 높은 값을 나타내었으며, 반면에 열전도율은 치밀한 SiC 세라믹스와 비교시 1/10~1/30 정도로 낮은 값을 나타내었다. 본 연구에서는 소결온도를 낮추기 위해 n형 ${\beta}-SiC$에 함침 시킨 polycarbosilane (PCS)의 열분해에 의한 반응소결 공정 ($1400{\sim}1600^{\circ}C$)으로 다공질 소결체를 제작하였다. 함침 및 소결공정($N_2$ 분위기, $1600^{\circ}C$, 3시간)을 반복함에 따라 상대밀도는 크게 증가하지 않았지만 Seebeck 계수 및 도전율은 크게 증가하였다. 본 연구에서의 열전변환 효율을 반영하는 power factor는 고온에서 상압소결 공정으로 제작한 다공질 SiC 반도체에 비해 1/100~1/10 정도 작게 나타났지만, 미세구조 및 캐리어 밀도를 정밀하게 제어하면, 본 연구에서의 반응소결 공정으로 제작한 SiC 반도체의 열전물성은 크게 향상될 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제10권12호
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• pp.838-844
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• 2000

절삭공구 재료나 내마모 재료와 같은 용도의 $TiB_2$기 서멧합금을 제조하기 위해서는 소결성과 기계적 특성이 우수한 결합상이 요구된다. 본 연구에서는 경도 및 인성이 뛰어난 새로운 $TiB_2$기 서멧합금의 결합금속으로 SUS316L을 착안하였다. $TiB_2$-SUS316L 서멧합금은 상압소결에 의해 $1650^{\circ}C$ 이상에서 상대 밀도 99% 이상으로 치밀화되었다. 소결중 $Fe_2B$상이 생성되었지만 10vo1%SUS316L의 조성에서 1290MPa가지의 강도를 얻었다. 또한 비커스 경도 180pa 이상에서 $6MPam^{1/2}$까지의 파괴인성값을 얻을 수 있었고 이러한 경도 및 인성의 균형은 종래의 서멧합금에 비해 우수한 것이다. 약 $800^{\circ}C$ 부근에서 고온강도의 급격한 저하는 SUS316L 결합상의 소성변형으로 인한 것이었다.