• 한국세라믹학회지
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• 제27권8호
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• pp.965-970
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• 1990

A nitrogenation of coal ash in the presence of carbon was carried out to examine the effects of reaction temperature, reaction time and carbon composition on the formation of AlN, SiC and Si3N4. Decreasing the particle size increased the formation of AlN and its maximum composition in the product was obtaiend under 1450~150$0^{\circ}C$, 2 hours of reaction time and about 30% of carbon addition(on the basis of sample weight). Compositions of SiC and Si3N4 were distributed to the opposite so that SiC showed a higher composition compared with Si3N4 at a lower temperature, a shorter reaction time and a greater carbon addition.

• 한국분말재료학회지
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• 제24권6호
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• pp.431-436
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• 2017

SiAlON-based ceramics are some of the most typical oxynitride ceramic materials, which can be used as cutting tools for heat-resistant super-alloys (HRSA). SiAlON can be fabricated by using gas-pressure reactive sintering from the raw materials, nitrides and oxides such as $Si_3N_4$, AlN, $Al_2O_3$, and $Yb_2O_3$. In this study, we fabricate $Yb_{m/3}Si_{12-(m+n)}Al_{m+n}O_nN_{16-n}$ (m=0.3, n=1.9, 2.3, 2.7) ceramics by using gas-pressure sintering at different sintering temperatures. Then, the densification behavior, phase formation, microstructure, and hardness of the sintered specimens are characterized. We obtain a fully densified specimen with ${\beta}$-SiAlON after gas-pressure sintering at $1820^{\circ}C$ for 90 min. under 10 atm $N_2$ pressure. These SiAlON ceramic materials exhibited hardness values of ~92.9 HRA. The potential of these SiAlON ceramics for cutting tool application is also discussed.

• 한국세라믹학회지
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• 제27권8호
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• pp.956-956
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• 1990

석탄회의 탄소가 첨가된 질화반응시에 생성된 AIN, SiC 그리고 Si3N4 등의 생성물 분포를 반응온도, 시간 그리고 탄소의 첨가량에 따라 검토하였다. AIN의 조성은 시료입자가 작을수록 증가하였으며 반응온도 14500~1500℃와 약 2시간의 반응시간 그리고 약 30%의 탄소 첨가량 (시료무게 기준) 에서 최대값을 나타내었다. SiC와 Si3N4 조성변화는 서로 상반된 경향을 보였으며 반응온도가 낮고 반응시간이 작으며 그리고 탄소첨가량이 증가할 수록 SiC의 조성은 Si3N4 에 비하여 크게 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.275.2-275.2
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• 2014

현재 자동차 분야에서 차량 경량화의 한 수단으로 자동차용 유리를 고강도 투명 플라스틱 소재인 Polycarbonate(PC)로 대체하고자 하는 연구가 이루어지고 있다. 하지만, PC의 낮은 내마모 특성과 자외선에 의한 열화 및 변색 현상은 해결하여야 할 문제점으로 지적되고 있으며, 에너지 소비 저감을 위하여 적외선 영역 반사율(reflectance)이 높은 저방사(low emissivity) 특성이 요구되고 있다. 본 연구에서는, ICP-assisted reactive magnetron sputtering 장비를 이용하여 투과율(transmittance)이 확보되고, 고경도 특성을 갖는 Al-Si-N와 300 nm 파장 이하의 자외선 차단 특성이 있는 SiN:H 그리고 저방사 특성을 위해 Al을 증착하였고, 박막의 증착 순서는 SiN:H 박막을 가장 아래에 증착하고 그 위에 Al/Al-Si-N 박막을 다층으로 형성하였다. 박막의 chemical state와 crystallinity를 확인하기 위하여 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), XRD (X-ray Diffraction)를 이용하여 분석하였다. Knoop ${\mu}$-hardness tester와 Taber tester를 이용하여 경도 및 내마모 특성을 분석하였다. 제작된 샘플의 Al-Si-N 박막 경도는 Si 비율에 따라 다른 경도 특성을 갖는데, 실제 Si/(Al+Si) 비율이 24%에서 최대 31 GPa의 경도 값을 갖는 것을 확인하였다. UV-Vis Spectrometer를 이용하여 250 nm~700 nm 파장의 투과율을 측정하였고, 자외선 영역의 경우 SiN:H 박막에 의해 300 nm 이하의 파장에서 2% 이하의 투과율을 확인하였다. 그리고 FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)를 이용하여 $2.5{\mu}m{\sim}15{\mu}m$ 파장의 반사율을 이용하여 방사율을 측정하였는데, 3*(Al/Al-Si-N) 구조의 다층 박막의 경우 방사율은 0.27로 측정되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.208-210
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• 2009

5성분계 Ti-Al-Si-C-N 코팅막은 하이브리드 코팅 시스템을 사용하여 실리콘 (Si) 웨이퍼와 SUS 304 기판위에 합성되었다. 본 연구에서는 Si 첨가에 의해 Ti-Al-Si-C-N 코팅막의 미세구조와 기계적 특성의 변화를 체계적으로 조사하였다. Si 함량이 증가됨에 따라 Ti-Al-Si-C-N 코팅막의 미세구조는 주상정에서 나노복합체를 가지는 미세구조로 변화하였다. 나노복합체의 고유한 특성에 의하여 미소경도는 약 56GPa로 증가하였고, Si가 증가함에 따라 평균 마찰계수도 크게 줄어들었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권2호
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• pp.91-97
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• 2013

높은 전류밀도를 갖는 AlGaN/GaN 전력소자는 소자 동작 시에 발생하는 자체발열 현상으로 인해 소자의 전류-전압특성이 저하된다. 특히 열전도도가 낮은 Si 기판을 사용할 경우 더욱 심각한 문제를 발생시킨다. 본 논문에서는 Si기판에 성장한 AlGaN/GaN-on-Si 웨이퍼를 사용하여 전력소자를 제작하였으며, 채널 폭과 Si기판의 두께에 따른 자체 발열 현상을 측정과 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 그리고 이를 기반으로 다채널을 갖는 대면적 전력소자 설계에서 최대전류를 얻기 위하여 열방출을 효과적으로 할 수 있는 구조를 제안하였다. 비아홀과 공통전극을 사용하고 Si 기판을 100 ${\mu}m$로 얇게 하였을 때 래핑을 하지 않은 소자 대비 약 75%의 온 상태 전류증가와 68% 이상의 채널온도 감소가 기대된다.

• 한국표면공학회지
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• 제31권3호
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• pp.157-164
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• 1998

Effects of alloying elements on the pitting behavior of Ti-Al intermetalic compounds in the electrolytic soution containing Cl- were investigated through electrochemical tets and corrosion morphologies. Corrosion potential increased in the case of Cr addition to Ti-48%Al, whereas it decreased in the case of Si and B addition. The simultaneous addition of Cr and Si increased passive current density and decrosion corrosion potential. The passive current density of N addtion was higher than that of B addition in H2SO4 solution. With the addition of alloying elements, The pitting resistance decreased in order of TiAl>TiAlSi>TiAlN>TiAlB>TiAlCr and whin siumultaneous addition, it decreased in order of TiAlCrSi>TiAlCrBN>TiAlCrrN. The surface merohology after pitting test showed that the TiAl coataining Si had for fewer pits than that containing Cr and N simultaneously.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권3호
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• pp.461-467
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• 2008

It was studied the effect of a pre-deposited ultrathin Al layer as part of a buffer layer for the growth of GaN. AlN buffer layers were deposited on a Si(111) substrate using an RF sputtering technique, followed by GaN using hydride vapor phase epitaxy (HVPE). Several atomic layers of Al were deposited prior to AlN sputtering and the samples were compared with the others grown without pre-deposition of Al. And it was also studied the influence of AlN buffer layer thickness on the growth of GaN. The peak wavelength of the photoluminescence (PL) was varied with increasing the thickness of the GaN and AlN layers. The optimum thickness of AlN on a Si(111) substrate with an ultrathin Al layer was about $260{\AA}$. Scanning electron microscope (SEM) images showed coalescent surface morphology and X-ray diffraction (XRD) showed a strongly oriented GaN(0002) peak.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권5호
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• pp.410-418
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• 1992

Si3N4, AlN and Y2O3 powder mixtures of the Y0.1(Si, Al)12(N, O)16 composition were hot-pressed at 1900℃ for 0 to 60 min under 30 MPa in order to fabricate the partially-stabilized α-Sialon ceramics (X=0.1). Room and high temperature flexural strengths of the specimens were compared with those of Si3N4-5 wt%Y2O3, Si3N4-5 wt%Y2O3-2 wt%Al2O3, and β-Sialon (Z=0.5) ceramics. The flexural strength of the α-Sialon ceramics which was hot-pressed for 15 min showed the highest value of 820 MPa at 1400℃ that is relatively higher temperature. It is guessed that a little amount of glassy phase existed in grain boundary because Y2O3 and AlN components were incoperated in Si3N4 grains, or transient liquid phase sintering, and microstructure with the smaller grain size and the interlocked grains of α'-and β-Si3N4 was obtained by the hot-pressing at high temperature of 1900℃ for the short time (15 min).

• 한국분말재료학회지
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• 제26권5호
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• pp.415-420
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• 2019

SiAlON ceramics are used as ceramic cutting tools for heat-resistant super alloys (HRSAs) due to their excellent fracture toughness and thermal properties. They are manufactured from nitride and oxide raw materials. Mixtures of nitrides and oxides are densified via liquid phase sintering by using gas pressure sintering. Rare earth oxides, when used as sintering additives, affect the color and mechanical properties of SiAlON. Moreover, these sintering additives influence the cutting performance. In this study, we have prepared $Yb_{m/3}Si_{12-(m+n)}Al_{m+n}O_nN_{16-n}$ (m = 0.5; n = 0.5, 1.0) ceramics and manufactured SiAlON ceramics, which resulted in different colors. In addition, the characteristics of the sintered SiAlON ceramics such as fracture toughness and microstructure have been investigated and results of the cutting test have been analyzed.