• 분석과학
• /
• 제6권2호
• /
• pp.207-215
• /
• 1993

소결첨가제($3Al_2O_3{\cdot}5Y_2O_3$, YAG)를 질화규소에 공침방법으로 첨가하여, 통상적인 기계적 혼합 방법으로 준비된 혼합분말에 대한 혼합균일성과 소결 및 기계적 특성을 조사, 비교하였다. 준비된 혼합분말들을 SIMS를 사용하여 분말 표면과 내부의 조성을 비교분석한 결과, 공침법을 사용할 경우 소결첨가제가 $Si_3N_4$ 표면에 피복된 상태로 존재하고 있음을 나타내어 기계적 혼합에 비해 우수한 균일혼합효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 공침법에 의한 균일혼합효과는 $Si_3N_4$ 분말소결체의 소결밀도 및 미세구조의 개선을 수반하여 기계적 강도의 향상을 이룰 수 있음을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.8-12
• /
• 2013

Four kinds of silicon nitride composites with tri-laminate structure were prepared by stacking tapes with aligned ${\beta}-Si_3N_4$ whisker seeds. The composites were fabricated using a modified tape casting method for enhanced alignment of the whisker seeds. The relative densities of all four samples reached 99% at room temperature. The three-point flexural strengths of the samples according to the stacking sequences were measured at both room temperature and 1723 K. The high temperature strength of sample WWW was $457{\pm}14$ MPa. The fracture of sample WWW occurred mainly along the grain boundary. The room temperature strengths of samples OOO, OWO, WOW, and WWW were $430{\pm}32$ MPa, $470{\pm}19$ MPa, $700{\pm}14$MPa, and $940{\pm}14$ MPa, respectively.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.15-20
• /
• 1999

상압소결 질화규소에 대한 고온정피로 거동을 K-t(stress intensity/life test)법에 의해 조사하였다. 정피로 크랙성장속도는 온도의 증가와 함께 증가한다. 온도의 증가에 따라 크랙성장속도가 증가하는 이유는 온도 증가에 따라 파괴인성치가 감소하기 때문으로 판명되었다. 즉 정피로 크랙성장속도 da/dt를 da/dt=AK1m로 나타내면, 이 식의 정수 A는 파괴인성치의 파괴인성치의 함수이도, 지수 m은 온도나 파괴인성치에 관계없이 일정한 상수이다. 그러나 글래스상의 연화가 일어나는 고온의 경우 크랙성장속도는 이상의 관계로부터 벗어남을 발견하고, 그 이유에 대하여 고찰하였다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제28권5호
• /
• pp.80-85
• /
• 2010

This study focused on laser assisted machining (LAM) of silicon nitride ceramic that efficiently removes the material through machining of the softened zone by local heating. The effects of laser-assisted machining parameters were studied for cost reduction, and active application in processing of silicon nitride ceramics in this study. Laser assisted machining of silicon nitride allows effective cutting using CBN tool by local heating of the cutting part to the softening temperature of YSiAlON using by the laser beam. When silicon nitride is sufficiently preheated, the surface is oxidized and decomposed and then forms bloating, micro crack and silicate layer, thereby making the cutting process more advantageous. HIPSN and SSN specimens were used to study the machining characteristics. Higher laser power makes severer oxidation and decomposition of both materials. Therefore, HIPSN and SSN specimens were machined more effectively at higher power.

• 기계와재료
• /
• 제12권3호통권45호
• /
• pp.44-62
• /
• 2000

• 전기의세계
• /
• 제59권2호
• /
• pp.18-23
• /
• 2010

• 한국세라믹학회지
• /
• 제36권8호
• /
• pp.835-842
• /
• 1999

본 연구에서는 Ag-Cu-Ti 와 Ag-Cu-In-Ti 를 사용하여 브레이징법으로 질화규소 간 접합체를 제작하고 $400^{\circ}C$와 $650^{\circ}C$에서 장시간(2000 h) 열처리 후 파괴 강도의 변화를 살펴보았다. 접합후 강도는 Ag-Cu-Ti 가 높게 나왔지만, 열처리 시간이 증가할수록 Ag-Cu-In-Ti 의 경우가 강도의 감소 정도가 작은 것으로 나타났다. 또한 고온 응용을 위해 개발된 새로운 접학 합금인 Au-Ni-Cr-Mo-Fe 계를 이용하여 질화 규소 간의 접합체를 제작하여 $650^{\circ}C$에서 100시간까지 장시간 열처리 하였다 접합 당시의 강도는 상용 접합 합금보다는 낮은 값을 보였지만, 열처리를 함에 따라 강도의 증가를 보였다 SUS316과의 접합시에는 중간재로 몰리브데늄 또는 구리를 사용하였으며 $400^{\circ}C$에서 1000시간 동안 열처리하였다. 강도는 몰리브데늄을 사용한 경우가 높게 나왔지만, 접합체의 형성이 어렵다는 단점이 있었다. 산화 실험에서는 Ti가 첨가된 접합 합금인 Ag-Cu-Ti 의 경우가 첨가되지 않은 Ag-Cu의 경우보다 산화가 잘 일어나며, 인듐을 첨가한 Ag-Cu-In-Ti 의 경우는 산화 억제의 효과가 나타났다. 전반적으로 In을 포함한 접합 합금이 고온 신뢰도 면에서 우수한 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제36권8호
• /
• pp.799-804
• /
• 1999

Composites of SiC-Si3N4 consisted of uniformly distributed elongated $\beta$-Si3N4 grains and equiaxed $\beta$-SiC grains were fabricated with $\beta$-SiC,. $\alpha$-Si3N4 Al2O3 and Y2O3 powders. By hot-pressing and subsequent annelaing elongated $\beta$-Si3N4 grains were grown via$\alpha$longrightarrow$\beta$ phase transformation and equiaxed $\beta$-Si3N4 composites increased with increasing the Si3N4 content owing to the reduced defect size and enhanced crack deflection by elongated $\beta$-Si3N4 grains and the grain boundary strengthening by nitrogen incorporation. Typical flexural strength and fracture toughness of SiC-40 wt% Si3N4 composites were 783 MPa and 4.2 MPa.m1/2 respectively.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2001년도 추계산학기술 심포지엄 및 학술대회 발표논문집
• /
• pp.169-172
• /
• 2001

다층 MEMS구조의 기초기판쌍 소재로 쓰일 수 있는 Si∥SiO₂/Si₃N₄∥Si 기판쌍의 직접접합 가능성을 확인하기 위해서 2000Å-SiO₂와 500Å-Si₃N₄층을 가진 직경 10cm의 실리콘 기판을 각각 친수성 및 소수성 표면세척을 하고 청정분위기에서 경면끼리 가접을 실시하였다. 가접된 기판쌍을 통상의 박스형 전기로를 이용하여 400, 600, 800, 1000, 1200℃ 범위에서 2시간 동안 가열하여 접합을 완료하였다. 완성된 기판쌍을 적외선분석기를 이용하여 접합면적을 확인하였고, 면도칼 삽입법으로 접합계면에너지를 측정하였다. 실험온도 범위 내에서 Si∥SiO₂/Si₃N₄∥Si 기판쌍은 1000℃ 이상에서 접합계면에너지는 2,344mJ/㎡을 나타냈으며, 이는 기존의 Si/Si의 동종접합기판쌍과 동등한 수준의 접합강도로서 부가가치가 큰 새로운 조합의 기판쌍 제조가 가능하였다.

• 통합자연과학논문집
• /
• 제2권3호
• /
• pp.177-184
• /
• 2009

신소재(고분자, 금속, 세라믹)는 기존의 재료와는 다른 우수한 특성과 새로운 기능이 있어 우리 인류 복지에 매우 중요하며 우리는 무한대 생존 경쟁에 몰리고 있다. 이 중 무기고분자는 유기고분자의 단점을 보완하는 동시에 새로운 기능성을 가지므로 산업발전에 매우 중요하다. 다양한 무기고분자의 응용분야 중 세라믹 전구체로의 사용은 첨단 산업 분야에 막대한 발전을 초래하였다. 특히 규소를 함유하는 비산화성 세라믹인 탄화규소 (SiC) 및 질화규소 ($Si_3N_4$) 세라믹은 그 산업적 용도가 다양하다. 규소 고분자는 원료 물질이 값싸고 중합 수율이 높아서 경제적이고, 분자 내 Si와 C 또는 N의 비율을 자유자제로 조정할 수가 있고, 용융성 또는 용해성이 있으므로 성형가공이 가능하며, 세라믹 잔여 수율을 증대시키기 위해서 여러 화학반응에 의해 가교도 시킬 수가 있다. 열분해 조건에 따라서 SiC와 $Si_3N_4$ 등 선택의 조절이 쉬우며, 금속과 섞어서 열분해 함으로서 세멧도 제조할 수가 있다. 이런 종류의 연구는 신소재의 총아인 금속, 고분자, 세라믹 연구들이 함께 어우러진 종합 작품이라 할 수 있겠다. 여러 유형의 유기규소 고분자들을 다양하게 합성해서 그 열분해 과정을 좀 더 면밀히 연구한다면 산업적 응용 가능성은 매우 크리라 기대된다.