• 한국결정성장학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.217-223
• /
• 1999

본 연구에서는 질화규소에 지르코니아 첨가량에 따른 효과를 조사하였다. 0 wt%~40 wt%의 지르코니아를 포함하는 세라믹 복합체 재료를 토대로 하는 질화규소를 $1750^{\circ}C$에서 172 MPa의 질소가스압으로 한 시간동안 유지하는 조건으로 hot isostatic pressing (HIP)하였다. 소결된 시편의 기계적 특성과 마모 특성을 조사하였다. 질화 규소-지르코니아 복합체는 지르코니아 양이 증가함에 따라 경도와 굽힘강도는 감소하였으나 밀도는 증가하였다. 그리고, 지르코니아 첨가량이 증가함에 따른 공기 중에서의 마모량은 감소하였으며, 공기 중에서의 마모 거동은 microcracking에 유관하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.111-116
• /
• 1998

질화규소는 고경도, 고인성 세라믹 재료이기 때문에, 기계적 가공성은 매우 나쁘며, 또한 질화규소는 높은 전기 저항을 갖는다. 매우 높은 전기저항을 띠는 질화규소에 30wt% 이상의 TiN 분말이 첨가되었을 때 전도성 세라믹 복합체가 된다. 높은 전기 전도도를 가질 때 세라믹을 방전가공방법(EDM)을 이용하여 정밀한 가공을 할 수 있다. 높은 전기 전도도를 갖는 $Si_3N_4-TiN$ 세라믹 복합체는 EDM 방법을 이용하여 금속 가공 tool을 만드는데 이용되며, 이러한 tool 재료들은 산화뿐만 아니라 심각한 마모문제를 갖는다. 상압소결후 post HIP 소결방법으로 $Si_3N_4-TiN$ 복합체를 만들었으며, TiN의 양의 변화에 따른 $Si_3N_4$ 복합체의 마모특성을 상온의 대기중에서 조사하였다. 경도, 파괴인성, 강도값을 마모량과 비교하였다. 마모흔의 SEM 관찰로 $Si_3N_4-TiN$ 복합체의 마모기구를 설명하였다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
• /
• 한국세라믹학회 2000년도 춘계총회,특별강연,심포지움,연구발표회
• /
• pp.100.1-100.1
• /
• 2000

• 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.

• 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.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제47권6호
• /
• pp.572-577
• /
• 2010

Reaction-bonded $Si_3N_4$ has cost-reduction merit because inexpensive silicon powder was used as a start material. But its density was not so high enough to be used for structural materials. So the sintered reaction-bonded $Si_3N_4$techniques were developed to solve the low density problem. In this study the sintered reaction-bonded $Si_3N_4$ manufacturing method by using polymer precursor which recently attained significant interest owing to the good shaping and processing ability was proposed. The formations, properties of reaction-bonded $Si_3N_4$ from silicon and polysilazane mixture were investigated. High density reaction-bonded $Si_3N_4$ was manufactured from silicon and silicon-containing preceramic polymers and post-sintering technique. The mixtures of silicon powder and polysilazane were prepared and reaction sintered in $N_2$ atmosphere at $1350^{\circ}C$ and post-sintered at 1600~$1950^{\circ}C$. Density and phase were analyzed and correlated to the resulting material properties.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.231-239
• /
• 1999

세라믹 복합체의 미세구조는 이차상의 종류 및 양, 소결 조제, 그리고 소결 조건(즉, 소결온도, 압력, 유지시간)에 영향을 받는다. 또한, 내마모 특성은 미세구조와 작업 조건이 내마모 특성에 크게 영향을 미친다. 본 실험에서는 질화규소에 마그네시아의 양을 변화시켜 가압 소결(Hot Press) 방법으로 시편을 제조하였다. 마그네시아 양에 따른 미세구조, 기계적 특성(경도, 강도, 파괴인성), 그리고 다양한 분위기(공기, 물, paraffin oil)에서의 내마모 특성을 조사하였다. 질화규소에 마그네시아의 양이 증가하였을 때, 입계의 유리상이 $\beta$-상의 장주형 입자를 커지게 하고, 또한 Hertzian contact damage를 저하시킨다. 대기 중에서 내마모 거동은 강도뿐만 아니라 파괴인성과 관련이 있고, 물과 paraffin oil에서는 경도와 밀접하다. 물속에서 마모시험 중 많은 유리상이 물과 반응하는 것을 생각할 수 있다. 그러므로 마찰 화학적 반응(tribochemical reaction)은 마모도 저하시킨다. Paaraffin oil에서 높은 하중을 부하할 경우, Hertzian contact damage 때문에 초기 마모가 마모량에 지배적이다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.280-287
• /
• 2000

Adsorption behavior and amount of phenolic resin followed silica (SiO2) formation onto silicon nitride(Si3N4) surface were investigated using electrokinetic sonic amplitude (ESA) technique and with UV spectrometer, to fabricate Si3N4/SiC nano-composite based on reaction between SiO2 formed and phenolic resin absorbed onto Si3N4 particle. The amount of SiO2 formed and carbon from phenolic resin absorbed onto Si3N4 surface were calculated quantitatively to adjust the reaction between SiO2 and phenolic resin, resulting in no residual SiO2 and carbon. As a result, pre-heated tempeature for optimized reaction was below 25$0^{\circ}C$, in which there was no residual SiO2 and carbon.