• 제목/요약/키워드: SiC 탄화규소

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나노 탄화규소(SiC) 슬러리로 코팅된 메타-아라미드 직물의 특성 (Characteristics of Meta-aramid Fabrics Coated with Slurry of Nanoscale SiC Particles)

  • 박종현;이선영;원종성;이응보;김의화;이승구
    • 한국염색가공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.131-138
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    • 2017
  • Most of high performance fabrics for the car racing protective clothing have been developed to have thermal resistance, flame retardant property, impact resistance and anti-frictional properties to protect the racer from the crucial accident. In this study, the meta-aramid fabric, which has inherent flame retardant, was coated with nanoparticles of SiC to enhance the impact resistance and anti-friction properties. Uniform coating of the nanoparticles onto the fabrics was obtained by using tape casting method. As the experimental parameters, size and content of the SiC nanoparticle were varied with the coating conditions of the fabric surface. The effects of the nanoparticle coating on the properties of meta-aramid fabric were examined with various instrumental analyses such as SEM, tensile strength and abrasion test.

탄화규소 (4H-SiC) 기반 패키지 된 2kV PiN 파워 다이오드 제작과 전기적 특성 분석 (The Fabrication of Packaged 4H-SiC 2kV power PiN diode and Its Electrical Characterization)

  • 송재열;강인호;방욱;주성재;김상철;김남균;이용재
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.67-68
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    • 2008
  • In this study we have developed a packaged silicon carbide power diode with blocking voltage of 2kV. PiN diodes with 7 field limiting rings (FLRs) as an edge termination were fabricated on a 4H-SiC wafer with $30{\mu}m$-thick n-epilayer with donor concentration of $1.6\times10^{15}cm^{-3}$. From packaged PiN diode testing, we obtained reverse blocking voltage of 2kV, forward voltage drop of 4.35V at 100A/$cm^2$, on-resistance of $6.6m{\Omega}cm^2$, and about 8 nanosec reverse recovery time. These properties give a potential for the power system application.

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액상소결 $SiC_f$/SiC 복합재료의 미세조직 및 강도특성 (Microstructure and Strength Property of Liquid Phase Sintered $SiC_f$/SiC Composites)

  • 이문희;조경서;이상필;이진경
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.234-238
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    • 2008
  • The efficiency of fiber reinforced CMC(ceramic matrix composite) on the SiC materials have been investigated, in conjunction with the fabrication process by liquid phase sintering and the characterization. LPS-$SiC_f$/SiC composites was studied with the detailed analysis such as the microstructure, sintered density, flexural strength and fracture behavior. The applicability of carbon interfacial layer has been also investigated in the LPS process. Submicron SiC powder with the constant total amount and composition ratio of $Al_2O_3,\;Y_2O_3$ as sintering additives was used in order to promote the performance of the SiC matrix material. LPS-$SiC_f$/SiC composites were fabricated with hot press under the sintering temperature and applied pressure of $1820^{\circ}C$ and 20MPa for 1hr. The typical property of monolithic LPS-SiC materials was compared with LPS-$SiC_f$/SiC composites.

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승화결정성장로의 감압속도가 탄화규소 단결정 성장에 미치는 영향 (Effects of Pressurereduction Rate in a Sublimation Crystal Growth Furnace on the Growth of SiC Single Crystals)

  • 김종표;김영진;김형준
    • 한국결정학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.23-30
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    • 1992
  • 단결정 a-SiC성장시 결정성장로의 감압속도가 결정 성장 속도, 결정성, 성장방향에 미치는 영향 을 고찰해 보기 위해서 승화법으로 (001)면 a-SiC 단결정 종자정위에 단결정 a-SiC를 성장시켰다. 결정성장 초기에는 성장로의 빠른 감압 속도에 따라 결정성장속도가 빨라지고 3C-SiC 다결정이 종자정위에 성장하였고, 감압속도를 느리게 한 경우에는 결정성장 속도가 느려지고 6H-SiC 단결정이 성장하였다. 초기에 단결정층이 성장하는 조건 하에서 2시간 성장후의 단면 성장 양상을 보면, 종자정 하단에서 발생하는 낙은 종자정의 연속적 인 승화 때문에 종자정과 초기의 단결정층이 소멸 되고, 종자정이 놓여있던 혹연 도가니의 바닥으로부터 연속적으로 다결정 층이 성장된 것이 관찰되었다. 그러나, 이러한 종자정의 승화 소멸은 초기 성장 후 냉각과정을 거치고 다시 승온시키는 두 단계 공정을 사용함으로써 효과적으로 억제시킬 수 있었다. 이와같은 방법으로 장시간 성장시킨 결정은 6H-HiC 단결정이었으며, (001) 방향으로 성장하였다.

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$Al_2O_3$$Y_2O_3$ 입자를 함유한 액상소결 SiC 재료의 특성 (Properties of Liquid Phase Sintered SiC Materials Containing $Al_2O_3$ and $Y_2O_3$ Particles)

  • 이상필;이문희;이진경
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.59-64
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    • 2008
  • The mechanical properties of liquid phase sintered (LPS) SiC materials, with the addition of oxide powder, were investigated, in conjunction with a detailed analysis of their microstructures. LPS-SiC materials were fabricated at a temperature of 1820 $^{\circ}C$ under an argon atmosphere, using three different starting sizes of SiC particles. The sintering additive for the fabrication of the LPS-SiC materials was an $Al_2O_3-Y_2O_3$ mixture with a constant composition ratio ($Al_2O_3/Y_2O_3$: 1.5). The particle sizes of the commercial SiC powderswere 30 nm, 0.3 $\mu$m, and 3.0 $\mu$m. The flexural strength of the LPS-SiC materials was also examined at elevated temperatures. A decrease in the starting size of the SiC particles led to an increase in the flexural strength of the LPS-SiC materials, accompanying a highly dense morphology with the creation of a secondary phase. Such a secondary phase was identified as $Y_3Al_2(AlO_4)2$. The flexural strength of the LPS-SiC materials greatly decreased with an increase in the test temperature, due to the creation of a large amount of pores.

PCS의 전환공정에 따른 SiC세라믹스 수율 및 산소 함량 변화 (Variation of Yield and Oxygen Content of SiC-Based Ceramics with the Conversion Processes of PCS)

  • 김정일;김원주;박지연
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.188-192
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    • 2005
  • 무기 고분자인 polycarbosilane(PCS)으로부터 탄화규소 (SiC) 세라믹스로의 전환을 열산화에 의한 불융화 처리를 한 후 열분해 하는 공정과 불응화 처리를 하지 않고 열분해 하는 두 공정으로 각각 행하고, 수율 및 산소 함량을 비교하였다. 또한 두 공정으로 얻어진 SiC 세라믹스의 고온 안정성 평가를 위해 진공분위기의 고온에서 열처리 하여 무게 감량을 비교하였다. 열산화에 의한 불융화 처리를 한 후 열분해 하여 얻어진 SiC 세라믹스의 수율이 불융화 처리를 하지 않고 열분해 하여 얻어진 SiC세라믹스의 수율보다 높게 나타났으나, 이를 고온의 진공분위기에서 열처리 하였을 때는 열산화에 의해 불융화 처리를 한 공정으로부터 얻어진 SiC 세라믹스의 무게 감량이 크게 나타났다.

액상 반응소결에 의한 세라믹 구조재료의 개발 및 응용 (Development and Application of Engineering Ceramics by Reaction Sintering)

  • 한인섭;우상국;배강;홍기석;이기성;서두원
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.42-42
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    • 2000
  • 반응소결 탄화규소는 소결체 내에 잔존 실리콘이 남아 있어 고온강도의 감소를 초래하는 단점이 있어 고온 구조재료로서의 사용이 제한되어 왔다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 Si 단독으로 용응침투시키는 대신 Si-MoSi₂를 침투시키는 방법이 시도되고 있으며, 이외에도 TiC 성형체에 Co, Ni 등의 금속, ZrB₂ 성형체에 Zr 금속 등을 용융, 침투시켜 성능향상을 유도하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 반응소결에 대한 기본이론과 응용분야, 반응소결 비산화물계 세라믹스의 제조공정 및 이들 소결체의 미세구조와 기계적 특성 등을 소개하고자 한다.

Y2O3 첨가 탄소 프리폼에 Si 용융 침투에 의해 제조한 반응 소결 탄화규소 (RBSC Prepared by Si Melt Infiltration into the Y2O3 Added Carbon Preform)

  • 장민호;조경식
    • 한국분말재료학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.51-58
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    • 2021
  • The conversion of carbon preforms to dense SiC by liquid infiltration is a prospectively low-cost and reliable method of forming SiC-Si composites with complex shapes and high densities. Si powder was coated on top of a 2.0wt.% Y2O3-added carbon preform, and reaction bonded silicon carbide (RBSC) was prepared by infiltrating molten Si at 1,450℃ for 1-8 h. Reactive sintering of the Y2O3-free carbon preform caused Si to be pushed to one side, thereby forming cracking defects. However, when prepared from the Y2O3-added carbon preform, a SiC-Si composite in which Si is homogeneously distributed in the SiC matrix without cracking can be produced. Using the Si + C → SiC reaction at 1,450℃, 3C and 6H SiC phases, crystalline Si, and Y2O3 were generated based on XRD analysis, without the appearance of graphite. The RBSC prepared from the Y2O3-added carbon preform was densified by increasing the density and decreasing the porosity as the holding time increased at 1,450℃. Dense RBSC, which was reaction sintered at 1,450℃ for 4 h from the 2.0wt.% Y2O3-added carbon preform, had an apparent porosity of 0.11% and a relative density of 96.8%.

원자현미경을 이용한 탄화규소 (SiC)의 국소산화 (Local Oxidation of 4H-SiC using an Atomic Force Microscopy)

  • 조영득;방욱;김상철;김남균;구상모
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.632-636
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    • 2009
  • The local oxidation using an atomic force microscopy (AFM) is useful for Si-based fabrication of nanoscale structures and devices. SiC is a wide band-gap material that has advantages such as high-power, high-temperature and high-frequency in applications, and among several SiC polytypes, 4H-SiC is the most attractive polytype due to the high electron mobility. However, the AFM local oxidation of 4H-SiC for fabrication is still difficult, mainly due to the physical hardness and chemical inactivity of SiC. In this paper, we investigated the local oxidation of 4H-SiC surface using an AFM. We fabricated oxide patterns using a contact mode AFM with a Pt/Ir-coated Si tip (N-type, 0.01-0.025 ${\Omega}cm$) at room temperature, and the relative humidity ranged from 40 to 50 %. The height of the fabricated oxide pattern (1-3 nm) on SiC is similar to that of typically obtained on Si ($10^{15}^{\sim}10^{17}$ $cm^{-3}$). We perform the 2-D simulation to further analyze the electric field between the tip and the surface. We demonstrated that a specific electric field (4 ${\times}$ $10^7\;V/m$) and a doping concentration ($^{\sim}10^{17}$ $cm^{-3}$) is sufficient to switch on/off the growth of the local oxide on SiC.

새로운 전계 제한테 구조를 갖는 탄화규소 기판의 쇼트키 다이오드의 제작과 특성 분석 (Fabrications and Analysis of Schottky Diode of Silicon Carbide Substrate with novel Junction Electric Field Limited Ring)

  • 정희종;한대현;이용재
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1281-1286
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    • 2006
  • 초고내압용 (1,200 V급) 의 플래너 접합 장벽 쇼트키 정류기 개발을 위해서 기존의 실리콘 재질 대신에 탄화규소 (4H-SiC) 제질을 사용하였다 . 기판의 크기는 2 인치 웨이퍼이며, 농도는 $3*10^{18}/cm^{3}$$n^{+}-$형이며, 에피층은 두께 $12{\mu}m$, 농도는 $5*10^{15}/cm^{-3}\:n-$형이다. 제작 소자는 접합 장벽 쇼트키 다이오드이며, 항복전압을 개선시키기 위해 고농도 의 보론 보호테의 불순물 분포를 사각모양 설계하였으며, 보호태의 폭과 간격을 변화하였다 . 정류성 접촉 금속은 $Ni(3,000\:{\AA})/Au(2,000\:{\AA})$ 사용하였다 . 결과로써, 소자의 특성은 온-상태 전압이 1.26 V, 온-상태 저항은 m$45m{\Omega}/cm^{3}$으로 낮은 특성과역방향 항복전압은 1,180 V의 최대값이며, 이 항복전압의 역방향 누설전류밀도는 $2.26*10^{-5}A/CM^{3}$의 값이며, 전기적 파라미터의 특성 결과가 개선되었다.