• 한국세라믹학회지
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• 제39권1호
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• pp.45-50
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• 2002

평균입경 25$\mu m$의 Si조대분말에 소결조제의 조성과 양을 변화시켜 질화반응 질화규소 (RBSN)세라믹스를 제조할 때 나타나는 치밀화 거동, 미세구조의 발달 및 기계적 특성에 대하여 고찰하였다. 6wt% $Y_2O_3$ + 1wt% $Al_2O_3$(6YlA)의 소결조제를 첨가한 경우에는 치밀화를 이루지 못하였으나, 6wt% $Y_2O_3+3\;wt%\;Al_2O_3+2\;wt%\;SiO_2(6Y3A2S)$와 9wt% $Y_2O_3$+1.5wt% $A1_2O_3$+ 3w% $SiO_2$(9Yl.5A3S)의 소결조제를 첨가하여 이론밀도에 가까운 치밀화를 이루었다. $1900^{\circ}C$에서 소결한 6Y3A2S시편의 경우, 960MPa의 높은 파괴강도값과 $6.5MPa.m^{1/2}$의 파괴인성값을 얻었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1715-1720
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• 2010

본 연구에서는 장균열을 가지는 Si3N4 세라믹스의 균열 길이와 코팅 방법에 따르는 균열 치유 특성을 규명하였다. 약 $100{\sim}500\;{\mu}m$의 균열 길이는 24.5 ~ 98 N의 하중을 사용하여 비커스 압자를 이용하여 만들었다. 24.5 N의 하중으로 만든 단균열의 경우, $SiO_2$ 나노 콜로이드 코팅된 균열재는 모재보다 약 140 % 증가한 가장 높은 굽힘 강도를 보였지만, 장균열은 모재보다 낮은 굽힘 강도를 나타내었다. 그러나 대부분의 장균열 시험편의 굽힘 강도는 균열재보다 약간 증가하였다. 이러한 결과에 따라서, 복수 압입에 의한 $Si_3N_4$ 세라믹스의 균열 치유 특성을 코팅방법에 따라 연구하였다. 장균열 시험편의 가장 효과적인 코팅 방법은 정수압코팅방법이었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권11호
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• pp.1233-1238
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• 2009

This study analyzed the characterization of high temperature strength of $Si_3N_4$ composite ceramics additive based on variations in the amount of nano colloidal $SiO_2$ added. Semi-elliptical cracks about 100 ${\mu}m$ length were obtained from a Vickers indenter using a load of 24.5 N. The results showed that the heat-treated smooth specimens with $SiO_2$ nano colloidal coating exhibited the highest bending strength at 0.0 wt% $SiO_2$ nano colloidal added, which is amounted to a 187 % increase over that of smooth specimen. Limiting temperature for bending strength of crack-healed zone for bending strength was about 1273 K. However, the bending strength of SSTS-3 and SSTS-4 was considerably increased while that of SSTS-1 and SSTS-2 was decreased at a temperature of 1,573K.

• 한국레이저가공학회지
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• 제9권2호
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• pp.23-30
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• 2006

Silicon Nitride $(Si_3N_4)$, which is widely used in a variety of applications, is hard-to-machine due to its high hardness. At high temperature (e.g. above $1000^{\circ}C)$, however, the machinability can be greatly improved. In this work, we used a $CO_2$ laser with a high absorptivity to $Si_3N_4$ of 0.9 to locally heat the surface of a rotating $Si_3N_4$ rod on a lathe. In order to examine the effects of the laser-assisted heating on hardness, an $Si_3N_4$ rod is heated to temperatures from 900 to $1800^{\circ}C$ and is rotated at speeds from 440-900 rpm in experiments. When the rod is naturally cooled to room temperature, we measured the Vickers hardness (Hv); and observed the surface of HAZ using a scanning electron microscopy (SEM). Energy dispersive spectroscopy (EDS) was used for ingredient analysis. Results showed that when heated at $1600^{\circ}C$, the hardness of $Si_3N_4$ decreased from 1500 Hv to 1000 Hv. Also, in order to predict the depth of HAZ, we numerically analyzed the laser-assisted heating of $Si_3N_4$.

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 2006년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.16-24
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• 2006

Silicon Nitride ($Si_3N_4$), which is widely used in a variety of applications, is hard-to-machine due to its high hardness. At high temperature (e.g. above $1000^{\circ}C$), however, the machinability can be greatly improved. In this work, we used a $CO_2$ laser with a high absorptivity to $Si_3N_4$ of 0.9 to locally heat the surface of a rotating $Si_3N_4$ rod on a lathe. In order to examine the effects of the laser-assisted heating on hardness, an $Si_3N_4$ md is heated to temperatures from 900 to $1800^{\circ}C$ and is rotated at speeds from 440-900 rpm in experiments. When the rod is naturally cooled to room temperature, we measured the Victors hardness (Hv): and observed the surface of HAZ using a scanning electron microscopy (SEM). Energy dispersive spectroscopy(EDS) was used for ingredient analysis. Results showed that when heated at $1600^{\circ}C$, the hardness of $Si_3N_4$ decreased from 1500 Hv to 1000 Hv. Also, in order to predict the depth of HAZ, we numerically analyzed the laser-assisted heating of $Si_3N_4$.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권9호
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• pp.867-873
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• 2003

$Si_{3}N_{4}$-BN계 기계 가공서 세라믹스를 $1800^{\circ}C$에서 2시간동안 25MPa의 압력하에서 열간 가압소결하여 제조하였다. $Si_{3}N_{4}$ 매트릭스에 판상의 h-BN 첨가량을 5-30 vol%까지 증가함에 따라 굽힘강도는 $Si_{3}N_{4}$ 단미의 1000 MPa에서 720~400 MPa로 감소하였고, 파괴인성도 $Si_{3}N_{4}$ 단미의 7.6MPaㆍ$m^{1/2}$에서 6.5~4.1 MPaㆍ$m^{1/2}$로 감소하였다. $\beta$-$Si_{3}N_{4}$의 결정립 크기와 형상비는 h-BN 첨가에 의해 약간 감소하였다. $Si_{3}N_{4}$ 단미는 절삭시 취성 파괴를 나타내어 절삭이 불가능하였으나, $Si_{3}N_{4}$-BN계 기계 가공서 세라믹스는 파괴가 발생하지 않으면서 절삭이 가능하여, 우수한 기계 가공성을 나타내었다. h-BN 함량이 증가할수록 절삭과 마이크로 드릴링시의 절삭력은 감소하였다.