한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 13th KACG Technical Meeting `97 Industrial Crystallization Symposium(ICS)-Doosan Resort, Chunchon, October 30-31, 1997
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pp.187-187
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1997
Silicon nitride is the most excellent materials among structural ceramics. It has been reported that fracture toughness was improved with adding second phase particles, whisker, fiber etc. However, containing of second phase particles enhanced fracture toughness, however flexural strength was degraded. As adding nanosize SiC particles into silicon nitride, the physical properties of fluxural strength, fracture toughness, the modulus of elasticity. In this study, 2wt% $Al_2$O$_3$ and 4 wt% $Y_2$O$_3$ were added into UBE E-10 and 0, 10, 20, 30, 40, 50 vol% nano-SiC powder (Sumitomo T1 powder) were added, respectively. It is hot pressed at 185$0^{\circ}C$ for 1 hour. Most of structural ceramics for engineering application are wear resistance. In this study, wear behaviors (in water) of silicon nitride with varying the amount of nano-size silicon carbide were investigated, and was compared to physical properties. Simultaneously wear mechanism will be found out.
Advanced Ceramics have some excellent prosperities as the material for the mechanical component. It is, however, very difficult to grind ceramics with high efficiency because of their high strength, hardness and brittleness. In this study, various machining experiments are carried out to obtain the basic knowledge of grinding High Strength Ceramics with high efficiency and precision for the purpose of application to Automobile parts. Advanced Engineering Ceramics such as Si$_{3}$N$_{4}$, SiC, ZrO$_{2}$, $Al_{2}$O$_{3}$ are ground with diamond wheels using conventional grinding machine. Results obtained in this study provide some useful informations to attain the high efficiency grinding of Advanced Ceramics.
Advanced ceramics have some excellent properities as the material for the mechanical component. It is, however, very difficult to grind ceramics with high efficiency because of their high strength, hardness and brittleness. In this paper, some experiments are carried out to find the basic grinding characteristic of advanced ceramics. Representative advanced ceramics, such as AL/sub 2/ O/sub 3/, ZrO/sub 2/, SiC and Si/sub 3/N/sub 4/and ground with diamond wheels. Special attention is paid to comparison between the conventional and creep feed grinding. Results obtained in this study provide some useful informations to attain the high efficiency grinding of advanced ceramics.
The friction and wear behavior of $Al_{2}O_{3}$, SiC, and $Si_{3}N_{4}$ under the different sliding conditions were investigated. The cylinder-on-disc wear tester was used for a wear test method. Using the servo-motor, the sliding speed did not alternate due to the frictional forces. Three kinds of loads were selected to watch the variation of the wear rates and the frictional forces under a constant speed. Three kinds of sliding conditions were used to see the effects of the oxidation and the abrasion. The dominant wear mechanisms of $Al_{2}O_{3}$ were the abrasion and the formation of transfer layers. The abrasion has a great effect on the wear of SiC. The wear of $Si_{3}N_{4}$ was due to the asperity-failure and the oxidation. Also, the wear rate of each ceramic is shown to be related to the frictional power provided to the tribological system.
This study has been focused on properties of mirror surface grinding technology by ELID(Electrolytic In-process Dressing) for structural ceramics using in high precision structural parts as like semi-conductor manufacturing processes. The experimental studies have been carried out to get mirror surface for grinding of structural ceramics, SiC, $Al_2O_3$ and AlN. Grinding process of the ceramics is carried out with varying mesh type, depth of cut and feed rate using diamond wheel. The machining result of the surface roughness and condition of ground surface, have been analyzed by use of surface roughness tester, SEM, AFM and three dimensional surface profiler measurement system.
질화규소 요업체에서 입계상의 변화가 파괴인성에 미치는 영향에 대해 살펴보았다 실험에는 Si$_3$N$_4$-Y$_2$O$_3$-SiO$_2$(YS)계와 Si$_3$N$_4$-Y$_2$O$_3$-A1$_2$O$_3$(YA) 계를 사용하였으며, 175$0^{\circ}C$에서 Can/HIP 처리한 후 1800~200$0^{\circ}C$ 온도구간에서 열처리시키면서 입계상의 변화에 따른 파괴인성의 변화를 조사하였다. 열처리 온도구간에서 입계상이 비정질상만으로 존재하였던 YA계의 경우는 열처리 온도가 증가되어 입성장됨에 따라 파괴인성 값이 증가되었으나, 190$0^{\circ}C$ 이상에서 열처리될 때 입계상이 결정상에서 비정질상으로 변화하였던 YS계의 경우는 오히려 파괴인성 값이 급격히 감소되었다. YS계에서 파괴인성의 급격한 저하는 열처리 온도 증가에 따라 입계상이 결정상과 비정질상의 공존 상태에서 비정질상만의 상태로 전이하며 파괴거동에 영향을 미쳤기 때문이라고 생각된다.
Although structural ceramics have excellent mectanical properties, it is very difficult to grind with high efficiency and high quality because of their high strength, hardness, and brittleness. Unfortunately machined ceramics often contain surface damages such as micro fracture and crack on account of brittle fracture. Therefore, is is important to minimize the brittle fracture. The present paper examines grinding characteristics of representative structural ceramics,such as Al /sab 2/O /sab 3/, SiC, Si /sab 3/ N /sab 4/. Effects of grinding variables including table speed and depth of cut on the grinding performance were investigated. Experimental results show that the surface quality is related to the specific grindings energy. The higher specific energy results in the better surface quality.
This paper describes the characteristics of high speed grinding and the influence of wheel surface speed V and a grindability of the grinding materials. The various fine ceramics pieces was ground by metal and vitrified bonded diamond wheel. The surface roughness of fine ceramics(Zirconia($ZrO_2$), Silicon Carbide(SiC), Silicon Nitride($Si_3N_4$), Alumina($Al_2O_3$)) decreases from $0.05{\mu}m(R_{max})$ to $0.025{\mu}m(R_{max})$ when the wheel speed at grinding point increases the wheel speed. Relation between the temperature at grinding point and surface roughness was linear. Abrasive jet machining(AJM), a specialized from of shot blasting, is considered one of the most helpful micro machining methods for hard and brittle materials such as glasses and ceramics by constant pressure grinding.
In order to evaluate the oxidation behavior of $\beta$-Sialon, $\beta$-Sialon ceramics was prepared from Si3N4, Al2O3, AlN and Y2O3 system. The specimens were oxidized in an oxygen atmosphere at 1, 20$0^{\circ}C$ for 9days. Oxidation behavior was evaluated by weight gain oxidation process, surface roughness. Microscopy, EDX and X-ray diffraction analysis were also used for the evaluation. The weight and surface roughness ofoxidized specimens were increased with increasing the oxidation time. Oxidized products were mullite, $\alpha$-cristobalite, yttrium aluminum oxide and yttrium silicate oxide.
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