• 제목/요약/키워드: AIN ceramics

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수은침투법을 이용한 AIN 미세구조연구 (AIN Microstructure Evalution through Hg-porosimetry)

  • 이해원;윤복규;홍국선
    • 분석과학
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    • 제5권2호
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    • pp.217-222
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    • 1992
  • 수은침투법을 이용하여 AIN의 이장성형체와 건조가압성형체의 기공구조 해석을 시도하였다. 좁은 기공크기 분포와 높은 충진밀도를 가진 이장성형체에서 소결도가 높고 2차상의 분포가 균일하였다. 수은침투법에 의한 기공크기 분포 해석은 잉크병 현상이 없을 때만 유효하지만 정량미시 분석과의 비교결과 기공률의 측정은 개기공 상태이면 유효함을 보였다.

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SiO2 첨가가 AIN 세라믹스의 고온 비저항에 미치는 영향 (Effects of SiO2 on the High Temperature Resistivities of AIN Ceramics)

  • 이원진;김형태;이성민
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.69-74
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    • 2008
  • The effects of $SiO_2$ impurity on the high temperature resistivities of AIN ceramics have been investigated. When $SiO_2$ was added into 1 wt% $Y_2O_3$-doped AIN, DC resistivities have decreased and electrode polarizations disappeared. Impedance spectroscopy showed two semi-circles at $600^{\circ}C$, which were attributed to grain and grain boundary, respectively. $SiO_2$ doping had more significant effects on the grain resistivity than grain boundary resistivity, implying that doped Si acted as a donor in AIN lattice. In addition, voltage dependency of DC resistivity was observed, which might be related to dependency of size of grain boundary semi-circle on the bias voltage in impedance spectroscopy.

질화알루미늄과 금속간 계면접합에 관한 연구: 계면반응과 미세구조 형성이 접합체 강도에 미치는 영향 (Joining of AIN Ceramics to Metals: Effect of Reactions and Microstructural Developments in the Bonded Interface on the Joint Strength)

  • 박성계
    • 한국분말재료학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.196-204
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    • 1997
  • Joining of AIN ceramics to W and Cu by active-metal brazing method was tried with use of (Ag-Cu)-Ti alloy as insert-metal. Joints were produced under various conditions of temperature, holding time and Ti-content in (Ag-Cu) alloy Reaction and microstructural development in bonded interface were investigated through observation and analysis by SEM/EDS, EPMA and XRD. Joint strengths were measured by shear test. Bonded interface consists of two layers: an insert-metal layer of eutectic Ag- and Cu-rich phases and a reaction layer of TiN. Thickness of reaction layer increases with bonding temperature, holding time and Ti-content of insert-metal. It was confirmed that the growth of reaction layer is a diffusion-controlled process. Activation energy for this process was 260 KJ/mol which is lower than that for N diffusion in TiN. Maximum shear strength of 108 MPa and 72 MPa were obtained for AIN/W and AIN/Cu joints, respectively. Relationship between processing variables, joint strength and thickness of reaction layer was also explained.

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AIN-hBN계 머시너블 세라믹스의 기계적 특성 및 엔드밀링 가공성 평가 (Mechanical Properties and End-milling Characteristic of AIN-hBN Based Machinable Ceramics)

  • 백시영;조명우;조원승
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.75-81
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    • 2008
  • In this study, machining characteristics of AIN-hBN composites were evaluated in end-milling process. As a first step, AIN-hBN composite specimens with various hBN contents were prepared using hot press method. Material properties of the composites, such as relative density, Young's modulus and fracture toughness, were measured and compared. Then, a series of end-milling experinients were performed under various cutting conditions by changing cutting speed, depth-of-cut and feed rate. Cutting force variations were measured using a tool dynamometer during the cutting experiments. Machined surfaces of the specimens were observed using SEM and a surface pro filer to investigate the surface integrity changes. The cutting force decreased with an increases of hBN content. The cutting process was almost impossible for monolithic AIN, owing to severe chipping. In contrast, at high content of hBN, surface damage and chipping decreased, and better surface roughness can be obtained.

AIN 세라믹스의 미세조직과 기계적 성질에 미치는 h-BN 첨가의 영향 (Effect of h-BN Content on Microstructure and Mechanical Properties of AIN Ceramics)

  • 이영환;김준규;조원승;조명우;이은상;이재형
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권9호
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    • pp.874-880
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    • 2003
  • AIN-BN계 머시너블 세라믹의 미세조직, 기계적 성질 및 기계 가공성에 미치는 h-BN 첨가의 영향을 조사하였다. 소결체의 상대밀도는 h-BN 첨가량의 증가와 더불어 감소하였다. 또한, 4점 굽힘 강도도 AIN 단미의 238 MPa에서 30 vo1% BN 첨가에 의해 182 MPa까지 감소하였다. 낮은 탄성계수와 AIN 매트릭스와 h-BN 입자와의 열팽창계수의 차이에 의해 발생한 잔류인장응력에 의해 AIN-BN 복합재료의 강도가 감소되었다고 생각된다. 판상형태의 h-BN 입자에 의해 균열편향과 pull-out은 증가하였으나, 파괴인성은 BN 첨가량과 더불어 감소하였다. AIN 분말표면에 존재하는 알루미나와 소결조제인 $Y_2$O$_3$와의 반응에 의해 2차상인 YAG상과 ${\gamma}$-Al$_2$O$_3$상이 생성되었다. AIN에 10~30 vo1%의 BN을 첨가한 복합재료에 대하여 수행한 절삭시험에서 절삭력과 배분력은 h-BN 첨가량에 따라 감소하였으며, 우수한 기계 가공성을 입증하였다. 또한, 모든 시편에서 짧은 시간 내에 0.5 $\mu$m (Ra) 이하의 비교적 양호한 표면 거칠기에 도달할 수 있었다.

Preparation of Porous $Al_2O_3$-AIN-Mullite and $Al_2O_3$-AIN-SiC

  • Kim, Byung-Hoon;Na, Yong-Han
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제1권3호
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    • pp.147-151
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    • 1995
  • Porous composite of $Al_2O_3$ and AIN based mullite and SiC can be prepared by alumium reaction synthesis and atmosphere controllied sintering in order to improve the durability of a gas filter body. The porous $Al_2O_3$-AIN-mullite, which has a strength of 168 kg/$\textrm{cm}^2$ and porosity of 51.59%, could be obtained by stmospheric firing at $1600^{\circ}C$ and the porous $Al_2O_3$-AIN-SiC with a porosity of 33% and strength of 977 kg/$\textrm{cm}^2$, could also be prepared. The average pore size has been changed from 0.2$\mu\textrm{m}$ in a reduction atmosphere and to 2$\mu\textrm{m}$ in an air atmosphere, respectively.

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상압 소결법으로 제조된 이트리아 첨가 질화 알루미늄 세라믹스의 미세 구조 및 열전도도 (Microstructure and thermal conductivity of AIN ceramics with ${Y_2}{O_3}$ fabricated by pressureless sintering)

  • 채재홍;박주석;안종필;김경훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.33-38
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    • 2009
  • AIN 소결에 있어서 ${Y_2}{O_3}$를 소결 조제로하여 $1,700{\sim}1,900^{\circ}C$의 온도에서 상압소결하엿을 때 ${Y_2}{O_3}$ 첨가와 소결 유지 시간이 소결 특성, 미세 구조 및 열전도도에 미치는 영향에 관하여 평가하였다. ${Y_2}{O_3}$의 첨가에 따라 AIN 시편은 치밀화가 증진되고 열전도도가 증가됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 AIN 분말 표면의 ${Al_2}{O_3}$${Y_2}{O_3}$의 반응으로 형성된 이차상에 기인한 것으로, 첨가된 ${Y_2}{O_3}$${Al_2}{O_3}$와의 반응으로 치밀화에 기여를 하여 고온에서 액상의 형성으로 급속히 치밀화를 증진시키며, AIN 결정격자 내부로 유입될 수 있는 산소의 양을 감소시킴으로써 AIN 시편의 열전도도를 증가시키는 것을 알 수 있었다. 또한 소결시간의 증가에 따라 열전도도는 급격히 증가하였는데 이는 결정립계의 이차상이 고온에서 휘발되어 그 양이 감소함에 기인하는 것으로 파악되었다. $1,900^{\circ}C$ 5시간 소결한 시편의 열전도도는 약 $141\;Wm^{-1}K^{-1}$ 값을 나타내었고 이는 1시간 소결한 시편과 비교하여 20% 이상 증가된 값이었다.

Initial Growth Mode and Epitaxial Growth of AIN Thin Films on $Al_2O_3(0001)$ Substrate by DC Faced Target Sputtering

  • Kim, Jin-Woo;Kang, Kwang-Yong;Lee, Su-Jae
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제5권4호
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    • pp.368-370
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    • 1999
  • Using DC faced target sputtering method we grow AIN the films on the $Al_2O_3$(0001) substrate with varying thickness(17$\AA$-1000$\AA$). We measured x-ray diffraction(XRD) profiles by synchrotron radiation($\lambda$=1.12839 $\AA$) with four circle diffractometer. The full width half maximum(FWHM) of rocking curve for the AIN (0002) diffraction of the film grown at $500^{\circ}C$ was $0.029^{\circ}$. Also, we confirmed that the stress between AIN thin film and $Al_2O_3$(0001) substrate was reduced as increasing AIN film thickness, and the critical thickness of 400~500 $\AA$, defined as a lattice constant in the film agrees with that in a bulk without stress, was obtained.

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열간가압소결에 의한 SiC-AIN 고용체의 상 및 미세구조 (Phase and microstructure of hot-pressed SiC-AlN solid solutions)

  • Chang-Sung Lim;Chang-Sam Kim;Deock-Soo Cheong
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.238-246
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    • 1996
  • $\beta$-SiC와 AIN의 혼합분말로부터 열간가압소결에 의하여 고밀도의 SiC-AIN 고용체가 $1870^{\circ}C$에서 $2030^{\circ}C$ 사이의 온도범위에서 제조되어졌다. 온도와 SiC/AIN의 비 및 seed의 존재에 따라 AIN과 $\beta$-SiC(3C) 분말의 반응은 2 H (wurzite) 구조로의 전이를 나타내었다. 결정상들은 SiC-rich 및 AIN-rich 고용체로 구성되었다. $2030^{\circ}C$, 1시간에서 5 wt%의 $\alpha$-SiC seed를 첨가한 50 % AIN/50% SiC의 조성에 대하여 완전한 고용체가 얻어졌으며, 미세구조가 비교적 균일한 2 H상의 결정립 크기를 가지고균일한 성장경향을 나타내었다. SiC-AIN 고용체에 있어서 $\alpha$-SiC seed의 변수가 전이기구 및 결정립의 크기와 모양을 비롯한 결정립 크기의 분포, 조성의 불균일성과 구조적 결함 등에 영향을 미칠 수 있었다.

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