• 한국재료학회지
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• 제6권4호
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• pp.428-435
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• 1996

초미립 SiC분말과 SiC platelet을 2차성으로 Si3N4에 첨가하여 SiC/Si3N4 하이브리드 복합체를 가압소결로 제조한 후 2차상의 영향을 조사한 결과핫프레스법을 이용한 경우 SiC platelet은 Si3N4 기지 복합채의 치밀화를 저해하지 않고 초미립의 SiC 첨가는 Si3N4의 입성장을 효과적으로 억제하여 미세한 $\beta$-Si3N4의 grain을 형성함을 관찰하였다. 초미립 SiC첨가를 통한 복합체의 강도 증진은 상대적으로 $\beta$-Si3N4입자의 미세화에 의한 인성의 저하를 유도하나 SiC platelet을 첨가하여 급격한 강도 저하 없이 높은 인성을 갖는 하이브리드 복합체를 제조할 수 있었으며 SiC/Si3N4 하이브리드 복합체의 인성증진은 elongated $\beta$-Si3N4와 platelet SiC의 debonding에 의한 grain pull-out 영향임을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제27권11호
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• pp.603-608
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• 2017

$Si_3N_4$와 Ti 또는 TiAl 합금을 $900^{\circ}C$에서 확산쌍을 제조하여 분석하고, 확산층의 분석을 통하여 생성된 층마다의 조성을 분석하여 각 원소들의 확산 경로 및 속도를 비교 하였다. $Si_3N_4/Ti$의 확산 쌍의 확산 경로는 $Si_3N_4/Ti_5Si_3+TiN/TiN/Ti$로 나타났고, Ti 측면에서 TiN층이 생성 되었음으로 N의 확산 속도가 Si 보다 빠름을 알 수 있었다. $Si_3N_4/TiAl$ 합금의 확산쌍은 $Si_3N_4/Ti$ 사이의 확산쌍과는 다르게 Si, N, Ti, Al 의 각 원소 마다의 확산 속도 차이로 인하여 확산 경로는 $Si_3N_4/TiN(Al)/Ti_3Al/TiAl$ 상으로 나타났다. 상태도를 통하여 생성된 확산쌍의 확산경로를 파악한 결과, 확산경로의 요구사항을 모두 만족하였다. $Si_3N_4/Ti$ 확산에서 Ti를 이용한 적분확산 계수는 $Ti_5Si_3$, TiN에서 $2.18{\times}10^{-16}m^2/sec$, $2.19{\times}10^{-16}m^2/sec$, $Si_3N_4/TiAl$ 확산 쌍에서 Ti를 이용한 적분확산 계수는 각각 TiN(Al) 상에서 $2.88{\times}10^{-16}m^2/sec$, $Ti_3Al$ 상에서 $1.48{\times}10^{-15}m^2/sec$으로 나타났다. 본 연구는 $Si_3N_4$와 Ti 및 TiAl의 계면 반응을 분석한 결과로서 $Si_3N_4$ 상을 이용한 확산반응의 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제5권3호
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• pp.211-216
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• 1999

Four different $\beta-Si_3N_4$ ceramics with silicon oxynitrides $[Y_10(SiO_4)_6N_2, Yb_4Si_2N_2O_7, Er_2Si_3N_4O_3, \;and La_{10}(SiO_4)_6N_2$, respectivley] as secondary phases have been fabricated by hot-pressing the $Si_3N_4-Re_4Si_2N_2O_7$ (Re=Y, Yb, Er, and La) compositions at $1820^{\circ}C$ for 2h under a pressure of 25 MPa. The high temperature strength and oxidation behavior of the hot-pressed ceramics were characterized and compared with those of the ceramics fabricated from $Si_3N_4-Si_2O_7$ compositions. The $Si_3N_4-Re_4Si_2N_2O_7$composition investigated herein showed comparable high temperature strength to those from $Si_3N_4-Re_2Si_2O_7$ compositions. Si3N4 ceramics from a $Si_3N_4-Y_4Si_2N_2O_7$ composition showed the highest strength of 877 MPa at $1200^{\circ}C$ among the compositions. All $Si_3N_4$ ceramics investigated herein showed a parabolic weight gain with oxidation time at $1400^{\circ}C$ and the oxidation products of the ceramics were $SiO_2$ and $Re_2Si_2O_7$. The $Si_3N_4-Re_4Si_2N_2O_7$ compositions showed inferior oxidation resistance to those from $Si_3n_4-Re_2Si_2O_7$ compositions, owing to the incompatibility of the secondary crystalline phases of those ceramics with $SiO_2$, the oxidation product of Si3N4.Si3N4 ceramics from a $Si_3N_4-Er_4Si_2N_2O_7$ composition showed the best oxidation resistance of 0.375mg/$\textrm{cm}^2$ after oxidation at $1400^{\circ}C$ for 102 h in air among the compositions.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권1호
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• pp.22-27
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• 2001

$\beta$-Si$_3$N$_4$종자입자 첨가가 소결조제로 Y-Mg-Si-Al-O-N계 oxynitride glass를 사용하여 일축가압 소결을 행한 SiC-Si$_3$N$_4$복합재료의 미세구조와 기계적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 길게 자란 $\beta$-Si$_3$N$_4$입자들과 등방성의 $\beta$-SiC 입자들이 균일하게 분포된 미세구조를 얻었다. $\beta$-Si$_3$N$_4$종자입자 함량이 증가함에 따라 SiC-Si$_3$N$_4$복합재료의 강도와 파괴인성이 증가하였고, 이는 복합화에 기인하는 결함크기의 감소와 길게 자란 $\beta$-Si$_3$N$_4$입자에 의한 균열가교 및 균열회절 등에 기인하였다. SiC-70 wt% Si$_3$N$_4$복합재료의 대표적인 강도와 파괴인성은 각각 770 MPa과 6.2 MPa.m$^{1}$2/ 이었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제6권1호
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• pp.18-35
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• 1999

Phase equilibria in the system Si3N4-TiC-TiCxN1-x-C-N were determined by thermodynamic calculations (CALPHAD-method). The reaction peaction paths for Si3N4-TiC and SiC-TiC composites in the Ti-Si-C-n system were simulated at I bar N2-pressure and varying terpreatures. At a temperature of 1923 K two tie-triangles (TiC0.34N0.66+SiC+C and TiC0.13N0.87+SiC+Si3N4) and two 2-phase fieds (TiCxN1-x+SiC; 0.13

• 한국결정성장학회지
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• 제6권3호
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• pp.386-391
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• 1996

$Si_{3}N_{4}$에 평균입경이 270 nm인 SiC 분말을 0, 10, 20, 30, 40 vol% 첨가하여 고온 가압소결법으로 $Si_{3}N_{4}/SiC$ 초미립복합재료를 제조하였다. 소결후 기지상인 ${\alpha}-Si_{3}N_{4}$는 ${\beta}-Si_{3}N_{4}$로 상전이하였으며, 이차상인 ${\beta}-SiC$는 변화가 없었다. 소결조제의 첨가에 의한 입계결정상은 검출되지 않았다. SiC의 첨가량이 많아짐에 따라 $Si_{3}N_{4}$ 결정립성장은 억제되어 미세한 결정입이 나타났으며, 작은 임자는 기지상 임내에 큰 SiC는 임계에 존재하였다. SiC 첨가에 따라 파괴강도는 약간 증가후 감소하였으며, 파괴인성은 감소하였고, 경도는 직선적으로 증가하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제19권2호
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• pp.121-126
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• 1982

This paper deals with the $Si_3N_4$-bonded SiC refractory in terms of its microstructure development during nitridation. When mixture of SiC grains and fine Si power is fired under nitrogen atmosphere, an interlocking network of $Si_3N_4$ whiskers is formed by nitridation of Si. It is found that the strength of $Si_3N_4$-bonded SiC refractory is soley due to the physical nature of this interlocking whiskers. At the initial stage of nitridation, $Si_3N_4$ whisker forms in very thin and long shape and, with further nitridation, it becomes thicker with diameters up to 0.35$\mu\textrm{m}$. It is found that the mechanical strength of $Si_3N_4$-bonded SiC refractory depends on the degree of nitridation and the development of microstructure.

• 한국안광학회지
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• 제13권1호
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• pp.53-58
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• 2008

목적: 안경렌즈용 소형 suptter coating system을 설계하고 제작하고자 한다. 방법: sputter system의 target 설계에 있어서 Essential Macleod thinfilm design software를 이용해 AR 코팅과 mirror 코팅이 동시에 설계 가능한 Si target 을 결정하였으며. 그 후 sputtering 장비를 제작하였다. 결과: $SiO_2$와 $Si_3N_4$의 5층 박막으로 구성되는 AR 코팅의 최적조건은 [air|$SiO_2$(81.3)|$Si_3N_4$(102)|$SiO_2$(19.21)|$Si_3N_4$(15.95)| $SiO_2$(102)|glass] 이였다. Mirror 코팅의 경우, blue color 코팅의 최적조건은 [air|$SiO_2$(56.61)|$Si_3N_4$(135.86)|$SiO_2$(67.64)| $Si_3N_4$(55.4)|$SiO_2$ (53.53)|$Si_3N_4$(51.28)|glass] 이고, green color 코팅의 최적조건은 [air|$SiO_2$(66.2)|$Si_3N_4$(22.76)|$SiO_2$(56.58)| $Si_3N_4$(140.35) |$SiO_2$(152.35)|$Si_3N_4$(70.16)|$SiO_2$(121.87)|glass] 이였으며, gold color 코팅의 최적조건은 [air|$SiO_2$(83.59)|$Si_3N_4$(144.86) |$SiO_2$(11.82)|$Si_3N_4$(129.93)|$SiO_2$(90.01)|$Si_3N_4$(88.37)|glass] 이였다. 결론: 코팅 시간을 줄여 안경단가를 줄이기 위하여 안경렌즈 코팅 시 렌즈의 전 후면을 동시에 코팅을 해야 하기 때문에 sputtering장비 설계를 할 때 안경렌즈 전면과 후면에 동일하게 Si target을 갖춘 cathode를 사용하였고, 렌즈의 곡률을 고려하여 각 층이 동일하게 코팅이 되어야 하기 때문에 target-substrate 간의 간격은 12.5 cm에서 20 cm로 가변할 수 있도록 설계하고 제작하였다. 고품질의 안경렌즈 코팅을 위하여 고진공 펌프로 turbo pump를 이용하였으며, 코팅박막의 균일함을 얻기 위해서 치구를 회전할 수 있도록 설계하고 제작하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권8호
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• pp.799-804
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• 1999

Composites of SiC-Si3N4 consisted of uniformly distributed elongated $\beta$-Si3N4 grains and equiaxed $\beta$-SiC grains were fabricated with $\beta$-SiC,. $\alpha$-Si3N4 Al2O3 and Y2O3 powders. By hot-pressing and subsequent annelaing elongated $\beta$-Si3N4 grains were grown via$\alpha$longrightarrow$\beta$ phase transformation and equiaxed $\beta$-Si3N4 composites increased with increasing the Si3N4 content owing to the reduced defect size and enhanced crack deflection by elongated $\beta$-Si3N4 grains and the grain boundary strengthening by nitrogen incorporation. Typical flexural strength and fracture toughness of SiC-40 wt% Si3N4 composites were 783 MPa and 4.2 MPa.m1/2 respectively.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권9호
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• pp.582-587
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• 2006

Decomposition behavior of $ferro-Si_3N_4$was investigated with varying temperature and holding time in mud components for high temperature refractory applications. Porosities gradually increased with increasing temperature and holding time due to the carbothermal reduction of $Si_3N_4\;and\;SiO_2$. Silicon monoxide (SiO) as a intermediate resulted from evaporation of $Si_3N_4\;and\;SiO_2$ reacted with C sources to generate needle-like ${\beta}-SiC$ and Fe in $Si_3N_4$ acted as a catalyst in order to enhance growth of SiC grain with the preferred orientation. SiC generation yield increased with increasing holding time, all of the $Si_3N_4\;and\;SiO_2$ affected on SiC formation up to 2h. However, SiC generation was only dependent on residual $SiO_2$ over 2h, because the carbothermal reduction reaction of $Si_3N_4$ was no longer possible at that time.