• 제목/요약/키워드: Si-C-N Precursor powder

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화학기상응축법을 이용한 Si-C-N Precursor 분말의 합성 및 특성평가 (Synthesis and Characterization of Si-C-N Precursor by Using Chemical Vapor Condensation Method)

  • 김형인;김대정;홍진석;소명기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.783-788
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    • 2002
  • 본 연구에서는 TMS[Tetramethylsilane:Si($CH_3)_4$], $NH_3$$H_2$를 이용하여 나노크기의 Si-C-N precursor 분말을 합성하기 위하여 CVC법을 이용하였으며 반응온도, TMS/$NH_3$ 비 그리고 TMS/$H_2$ 비를 변화시켰다. XRD와 FESEM 분석을 통해서 결정상과 입자의 크기 그리고 입자의 형태를 관찰하고자 하였으며, 그 결과 제조된 분말은 모든 실험 조건하에서 87∼130 nm 크기를 지닌 균일한 구형의 비정질 분말이 얻어졌다. 입자 크기는 반응온도의 감소에 따라 감소하였으며, 또한 TMS/$NH_3$, TMS/$H_2$ 비가 작아질수록 감소하였다. EA 분석 결과 제조된 분말은 Si, N, C, H로 이루어졌음을 알 수 있었으며 FT-IR를 통하여 Si-N, C-N, Si-C 결합을 가진 Si-C-N precursor 분말이 제조되었다

RF 유도 열플라즈마를 이용한 유기 용매로 부터의 탄화규소 나노 분말 합성 (Synthesis of Silicon Carbide Nano-Powder from a Silicon-Organic Precursor by RF Inductive Thermal Plasma)

  • 고상민;구상만;김진호;조우석;황광택
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.523-527
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    • 2012
  • Silicon carbide (SiC) has recently drawn an enormous amount of industrial interest due to its useful mechanical properties, such as its thermal resistance, abrasion resistance and thermal conductivity at high temperatures. In this study, RF thermal plasma (PL-35 Induction Plasma, Tekna CO., Canada) was utilized for the synthesis of high-purity SiC powder from an organic precursor (hexamethyldisilazane, vinyltrimethoxysilane). It was found that the SiC powders obtained by the RF thermal plasma treatment included free carbon and amorphous silica ($SiO_2$). The SiC powders were further purified by a thermal treatment and a HF treatment, resulting in high-purity SiC nano-powder. The particle diameter of the synthesized SiC powder was less than 30 nm. Detailed properties of the microstructure, phase composition, and free carbon content were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), a thermogravimetric (TG) analysis, according to the and Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific surface area from N2 isotherms at 77 K.

졸-겔법에 의한 Cobalt 치환된 Ba-ferrite 분말의 자기적 특성 (Magnetic Properties of Co-substituted Ba-ferrite Powder by Sol-gel Method)

  • 최현승;박효열;윤석영;신학기;김태옥
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.789-794
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    • 2002
  • 본 연구에서는 TMS[Tetramethylsilane:$Si(CH_3)_4$], $NH_3$$H2$를 이용하여 나노크기의 Si-C-N precursor 분말을 합성하기 위하여 CVC법을 이용하였으며 반응온도, TMS/$NH_3$ 비 그리고 TMS/$H_2$ 비를 변화시켰다. XRD와 FESEM 분석을 통해서 결정상과 입자의 크기 그리고 입자의 형태를 관찰하고자 하였으며, 그 결과 제조된 분말은 모든 실험 조건하에서 87∼130 nm 크기를 지닌 균일한 구형의 비정질 분말이 얻어졌다. 입자 크기는 반응온도의 감소에 따라 감소하였으며, 또한 TMS/$NH_3$, TMS/$H_2$ 비가 작아질수록 감소하였다. EA 분석 결과 제조된 분말은 Si, N, C, H로 이루어졌음을 알 수 있었으며 FT-IR를 통하여 Si-N, C-N, Si-C 결합을 가진 Si-C-N precursor 분말이 제조되었다.

규소 고분자 복합체를 이용한 반응소결 질화규소 (Reaction Bonded Si3N4 from Si-Polysilazane Mixture)

  • 홍성진;안효창;김득중
    • 한국세라믹학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.572-577
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    • 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.

NANO-SIZED COMPOSITE MATERIALS WITH HIGH PERFORMANCE

  • Niihara, N.;Choa, H.Y.;Sekino, T.
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 1996년도 추계학술강연 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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    • pp.6-6
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    • 1996
  • Ceramic based nanocomposite, in which nano-sized ceramics and metals were dispersed within matrix grains and/or at grain boundaries, were successfully fabricated in the ceramic/cerarnic and ceramic/metal composite systems such as $Al_2O_3$/SiC, $Al_2O_3$/$Si_3N_4$, MgO/SiC, mullite/SiC, $Si_3N_4/SiC, $Si_3N_4$/B, $Al_2O_3$/W, $Al_2O_3$/Mo, $Al_2O_3$/Ni and $ZrO_2$/Mo systems. In these systems, the ceramiclceramic composites were fabricated from homogeneously mixed powders, powders with thin coatings of the second phases and amorphous precursor composite powders by usual powder metallurgical methods. The ceramiclmetal nanocomposites were prepared by combination of H2 reduction of metal oxides in the early stage of sinterings and usual powder metallurgical processes. The transmission electron microscopic observation for the $Al_2O_3$/SiC nanocomposite indicated that the second phases less than 70nm were mainly located within matrix grains and the larger particles were dispersed at the grain boundaries. The similar observation was also identified for other cerarnic/ceramic and ceramiclmetal nanocornposites. The striking findings in these nanocomposites were that mechanical properties were significantly improved by the nano-sized dispersion from 5 to 10 vol% even at high temperatures. For example, the improvement in hcture strength by 2 to 5 times and in creep resistance by 2 to 4 orders was observed not only for the ceramidceramic nanocomposites but also for the ceramiclmetal nanocomposites with only 5~01%se cond phase. The newly developed silicon nitride/boron nitride nanocomposites, in which nano-sized hexagonal BN particulates with low Young's modulus and fracture strength were dispersed mainly within matrix grains, gave also the strong improvement in fracture strength and thermal shock fracture resistance. In presentation, the process-rnicro/nanostructure-properties relationship will be presented in detail. The special emphasis will be placed on the understanding of the roles of nano-sized dispersions on mechanical properties.

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Solution- polymerization 방법에 의한 hexacelsian 분말의 합성 및 상전이 공정에 의한 celsian 소결체의 제조 (A preparation of hexacelsian powder by solution-polymerization route and its phase transformation behavior)

  • Sang-Jin Lee;Young-Soo Yoon
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.428-436
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    • 1997
  • 0.8$\mu$의 평균입자크기와 63$m^2/g$의 비표면적을 갖는 소질성이 뛰어난 hexacelsian분말이 so;ution-polymerization 방법에 의해 제조되어졌다. polymerization 경정을 통한 분말합성을 위하여 PVA 용액이 사용되었다. 소결후 치밀화된 hexacelsian은 $\alpha$,$\beta$,$\gamma$ 간의 상전이 거동을 보였고, 상대밀도 98.5% 의 치밀화ㄱ된 celsian 소결체가 $1600^{\circ}C$에서 72시간의 서냉공정을 거쳐hexacelsian의 상전이에 의하여 얻어졌다.

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Nitrate-Citrate 혼합 전구체로부터 ZnO 입자의 합성반응 특성 (Synthesis Characteristics of ZnO Powder from Precursors Composed of Nitrate-Citrate Compounds)

  • 양시우;이승호;임대호;유동준;강용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권3호
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    • pp.299-304
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    • 2016
  • Nitrate-citrate 혼합 전구체로부터 ZnO 입자 합성을 위한 자체진행 반응(Self-propagating reaction)의 특성을 고찰하였다. 질화물과 Citrate 그룹간의 자체진행 반응을 위해 탄소/질소 성분의 비는 0.7~0.8 수준으로 유지하였으며, 출발물질의 시료를 TGA방법에 의해 열분해하였다. 반응의 후반부인 반응 전환율이 0.5 이상에서 자체진행 반응의 특성을 나타내었으며 시료는 매우 짧은 시간에 많은 열을 방출하며 분해되었다. 반응의 전반부(X<0.5)가 전체반응의 율속단계로 나타났으며, 이 율속단계에서 반응의 특성을 Friedman, Ozawa-Flynn-Wall 그리고 Vyazovkin의 방법들을 사용하여 해석하였다. 율속단계에서 활성화 에너지는 46~130 (kJ/mol)의 범위로 반응 전환율이 증가함에 따라 증가하였으며, 반응차수는 2.9~0.9, 그리고 반응속도의 빈도인자(Frequency factor)는 85~278 ($min^{-1}$)의 범위에서 승온속도가 증가함에 따라 각각 전자는 감소하고 후자는 증가하였다.