The composites were fabricated 61 vol.%$\alpha$-$\alpha$-SiC and 39vol.% WC powders with the liquid forming additives of 12wt% $Al_2$O$_3$+Y$_2$O$_3$ by pressureless annealing at 1700, 1800, 190$0^{\circ}C$ for 4 hours. The result of phase analysis of composites by XRD revealed $\alpha$-SiC(2H), WC, and YAG(Al$_{5}$ Y$_3$O$_{12}$ ) crystal phase. The relative density, the flexural strength, fracture toughness and Young's modulus showed respectively the highest value of 99.4%, 375.76㎫, 5.79㎫ㆍm$\frac{1}{2}$, and 106.43㎬ for composite by pressureless annealing temperature 190$0^{\circ}C$ at room temperature. The electrical resistivity showed the lowest value of 1.47${\times}$10$^{-3}$$\Omega$$.$cm for composite by pressureless annealing temperature 190$0^{\circ}C$ at $25^{\circ}C$. The electrical resistivity of the $\alpha$-SiC-WC composites was all positive temperature cofficient resistance (PTCR) in the temperature ranges from $25^{\circ}C$ to 50$0^{\circ}C$.
SiC coating and SiC/glassy carbon composite coating were prepared on IG-110 nuclear graphite (Toyo Tanso Co., Ltd., Japan) to strengthen its inertness to molten fluoride salt used in molten salt reactor (MSR). Two kinds of modified graphite were obtained and correspondingly named as IG-110-1 and IG-110-2, which referred to modified IG-110 with a single SiC coating and a SiC/glassy carbon composite coating, respectively. Both structure and property of modified graphite were carefully researched and contrasted with virgin IG-110. Results indicated that modified graphite presented better comprehensive properties such as more compact structure and higher resistance to molten salt infiltration. With the protection of coatings, the infiltration amounts of fluoride salt into modified graphite were much less than that into virgin IG-110 at the same circumstance. Especially, the infiltration amount of fluoride salt into IG-110-2 under 5 atm was merely 0.26 wt%, which was much less than that into virgin IG-110 under 1.5 atm (13.5 wt%) and the critical index proposed for nuclear graphite used in MSR (0.5 wt%). The SiC/glassy carbon composite coating gave rise to highest resistance to molten salt infiltration into IG-110-2, and thus demonstrated it could be a promising protective coating for nuclear graphite used in MSR.
From alumina powder and TEOS, $\alpha$-Al2O3/SiO2 composite powder for reaction-sintered mullite was synthesized by heterogeneous coagulation and surface coating, and investigated the mullitization reaction and sintering behavor of these powders. In $\alpha$-Al2O3/SiO2 composite powder prepared by heterogeneous coagulation, each alumina particles were surrounded by silica particles of 50~60 nm in size. And the alumina particles in composite powder prepared by surface coating were coated by uniform silica layer with thickness of 50 nm. In both methods, mullitization reaction was completed at 1$650^{\circ}C$ for 3h, and specimen sintered above 145$0^{\circ}C$ was about 95% fo the theoretical relative density. Mullite grains formed from the reaction with composite powders showed spherical shape with a size of 1~2${\mu}{\textrm}{m}$.
Quinary Ti-Al-Si-C-N films were successfully synthesized on SUS 304 substrates and Si wafers by a hybrid coating system combining an arc ion plating technique and a DC reactive magnetron sputtering technique. In this work, the effect of Si content on the microstructure and mechanical properties of Ti-Al-C-N films were systematically investigated. It was revealed that the microstructure of Ti-Al-Si-C-N coatings changed from a columnar to a nano-composite by the Si addition. Due to the nanocomposite microstructure of Ti-Al-Si-C-N coatings, the microhardness of The Ti-Al-Si-C-N coatings significantly increased up to 56 GPa. In addition the average friction coefficients of Ti-Al-Si-C-N coatings were remarkably decreased with Si addition. Therefore, Ti-Al-Si-C-N coatings can be applicable as next-generation hard-coating materials due to their improved hybrid mechanical properties.
최소선폭 $0.1{\mu}m$ 이하의 살리사이드 공정을 상정하여 $10nm-Ni_{0.5}Co_{0.5}/70\;nm-Poly-Si/200\;nm-SiO_2$ 구조로부터 쾌속 열처리를 이용해서 실리사이드 온도를 $600{\sim}1100^{\circ}C$까지 변화시키면서 복합실리사이드를 제조하고 이들의 면저항의 변화와 미세구조의 변화를 면저항 측정기와 TEM 수직단면, 오제이 두께 분석으로 확인하였다. 기존의 동일한 공정으로 제조된 니켈실리사이드에 비해 제안된 니켈 코발트 복합실리사이드는 $900^{\circ}C$까지 저저항을 유지시킬 수 있는 장점이 있었고 20nm 두께의 균일한 실리사이드 층을 폴리실리콘 상부에 형성시킬 수 있었다. 고온 처리시에는 복합실리사이드와 실리콘의 전기적으로 상분리되는 혼합현상으로 고저항 특성이 나타나는 문제를 확인하였다. 제안된 NiCo 합금 박막을 70nm 높이의 폴리실리콘 게이트를 가진 디바이스에 $900^{\circ}C$이하의 실리사이드화 온도에서 효과적으로 산리사이드 공정의 적용이 기대되었다.
Ni-SiC nano composite coatings were fabricated using electrodeposition technique with the aid of ultrasound. The properties of the nano composite were investigated by using SEM, XRD, Wear test and Vicker's microhardness test. The results demonstrated that the microhardness of composite coatings under ultrasonic condition was improved significantly as compared to conventional electrodeposition techniques without ultrasound. The nano particles were found to be distributed homogeneously with reduced agglomeration. The synergistic combination of superior wear resistance and improved microhardness was found in ultrasonicated conditions to the Ni-SiC nano composite coatings.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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