• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.180-185
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• 2023

본 논문에서는 스프레딩된 SiC 섬유를 적용해 SiC_f/SiC를 제조하였을 경우, 섬유의 분산도가 복합소재의 내부구조 및 기계적 강도에 어떠한 영향을 주는지를 연구하였다. Spread SiC 섬유를 적용한 시편의 섬유 체적비는 non-spread 시편 대비 9%p 감소하였으며, 수지 슬러리가 섬유 사이로 더 원활히 함침되어 기지내 기공도 거의 발견되지 않았다. 각 시편의 섬유 분산도를 비교하기 위해, 복합소재 내 섬유간 이격거리를 수치화하고 평가하는 방법을 제안하였다. 그 결과 spread 시편의 섬유간 중심거리는 non-spread 시편 대비 2.23 ㎛ 증가하였으며, 섬유 표면 사이 거리는 42.6%로 대폭 증가하였다. 3점 굽힘시험을 통해 spread 시편의 굽힘강도가 non-spread 시편 대비 49.3% 가량 높으며, 시험 데이터의 편차도 더 균일함을 확인하였다. 따라서 복합소재 기지내 SiC 섬유의 분산도 향상이 SiC_f/SiC의 균일한 기지상 치밀화와 기계적 강도 증가에 매우 큰 영향을 미친다는 점을 알 수 있다.

• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.101-107
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• 2020

본 논문에서는 탄화규소로 코팅된 탄소-탄소복합재료의 단열 특성을 고찰하였다. 탄소-탄소 복합재료 상에 탄화규소를 화학증착법(CVD)법으로 코팅하였다. 먼저 탄화규소로 코팅한 복합재와 코팅되지 않은 복합재에 대해, 공기 중에서 1350℃의 온도를 급작스럽게 부가하였을 때의 단열특성을 서로 비교하는 연구를 수행하였다. 또한 본 연구에서는 최대 1700℃ 및 2000℃의 온도에 복합재의 표면을 노출시키는 고온 버너실험을 수행하였다. 버너실험 전, 후의 무게를 측정하여 무게변화를 고찰하였다. 고온 버너실험 후 탄소-탄소 복합재 및 탄화규소로 코팅된 복합재의 손상여부를 비교, 고찰하였다. 그 결과 2000℃의 온도에 노출 시 탄화규소 코팅재에서 박리, 균열, 공동 등의 결함손상들이 발견되었으나, 고온으로부터 탄소-탄소 복합재를 보호하는데 효과적이었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권7호
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• pp.739-744
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• 1994

The B4C-C system was investigated to gain an understanding of the sintering behaviors of B4C. In order to get sintered density of 97% TD, sintering temperature of 225$0^{\circ}C$ was necessary. Since such a high temperature operation is actually difficult on a commercial basis, our objective was to examine the possibility of decreasing the sintering temperature by adding SiC. The addition of SiC in B4C increases the sintering rate about at 210$0^{\circ}C$ and results in a fine microstructure with more than 98% relative density on 55 wt% B4C-40wt% SiC-5 wt% C composition. The probability of liquid phase sintering was investigated, but the evidences of liquid phase formation were not observed with XRD and TEM observation. It was proposed that the addition of SiC and carbon to B4C reduce interface energy during sintering, which results in enhanced grain-boundary diffusion. Thus, the enhanced grain-boundary diffusion and retarded grain growth by SiC improve densification.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권9호
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• pp.864-870
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• 2000

알루미나 단미의 기계적 성질을 향상시키고자, 185$0^{\circ}C$에서 1시간 동안 열간 가압소결에 의하여 SiC 입자 및 SiC 휘스커를 단독으로 혹은 동시에 첨가한 알루미나 복합재료를 제조하여 기계적 성질과 미세조직을 조사하였다. 20vol%의 SiC 입자 혹은 휘스커 첨가에 의하여, 알루미나 복합재료의 강도는 단미의 360 MPa에서 각각 640 MPa, 650 Mpa로 향상되었다. 20vol%의 SiC 입자 혹은 휘스커를 첨가한 복합재료의 파괴인성은 각각 3.5 MPa.m$^{1}$2/, 5.5 MPa.m$^{1}$2/를 나타내었다. 20vol%의 SiC 휘스커와 2vol%의 SiC 입자를 동시 첨가한 다중강화 복합재료의 강도와 파괴인성은 각각 790 MPa, 5.0 MPa.m$^{1}$2/ 로 증가하였다. 이와 같이 알루미나 단미에 비해 강도 및 파괴인성이 향상된 것은 입자에 의한 결정립 미세화 효과와 휘스커에 의한 균열편향, pull-out의 영향으로 생각된다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2000년도 추계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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• pp.386-391
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• 2000

It is known that Si$_3$N$_4$ceramic insert has less hardness than A1$_2$O$_3$ceramic insert. But Si$_3$N$_4$ceramic insert has not only high toughness and strength but also low thermal expansion coefficient, which makes it has longer tool life under thermal stress condition. In this study, commercial Si$_3$N$_4$ ceramic insert and home-made SiC-Si$_3$N$_4$ceramic insert which has different sintering time and chemical composition is tested under various cutting conditions. The experimental result is compared in terms of tool life and cutting force. Generally, As the cutting speed and the feed rate increased, the cutting force and the flank wear increased too. The performance of SiC-Si$_3$N$_4$ceramic insert shows the possibility to be a new ceramic tool.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권5호
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• pp.373-378
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• 2011

The composite added with surface-coated chopped carbon fiber showed the microstructure of a 3 dimensional discretional arrangements. The fiber reinforced reaction bonded silicon carbide composite, containing the 50 vol% carbon fiber, showed the porosity of < 1 vol%, 3-point bending strength value of 250MPa and fracture toughness of 4.5 $MPa{\cdot}m^{1/2}$. As the content of carbon fiber was increased from 0 vol% to 50 vol% in the composite, fracture strength was decreased due to the increase of carbon fiber, which has a less strength than SiC and molten Si. On the other hand, the fracture toughness was increased with increasing the amount of carbon fiber. According to the polished microstructure, carbon fiber was shown to have a random 3 dimensional arrangement. Moreover, the fiber pull-out phenomenon was observed with the fractured surface, which can explain the increased fracture toughness of the composite containing high content of carbon fiber.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2001년도 춘계학술강연 및 발표대회
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• pp.37-37
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• 2001

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권1호
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• pp.21-30
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• 2017

디스크 브레이크의 온도는 제동 시 변할 수 있으며 이러한 표면 온도의 변화는 마찰/마모 특성에 영향을 줄 수 있다. 따라서 효율이 우수한 브레이크 개발을 위해서는 브레이크 소재의 마찰/마모 특성에 대한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 디스크 브레이크 시스템에 사용되는 C/C-SiC-Cu복합재와 Al/SiC복합재에 대하여 표면 온도와 접촉압력에 따른 마찰/마모 특성을 비교하였다. 이를 위해 온도 및 하중조절이 가능한 pin-on-reciprocating방식의 마찰실험기를 사용하였다. 실험결과, 마찰은 온도와 거리에 따라 현저하게 변하였다. 또한 마모로 인하여 생성된 입자가 접촉 압력에 의해 표면에 뭉쳐져 transfer layer가 형성되었고, 표면 거칠기가 증가하였다. 이러한 연구 결과는 다양한 조건에서 작동하는 브레이크 시스템 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권10호
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• pp.1169-1175
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• 1994

Five Al2O3/SiC/metal composites with four different particle sizes of green SiC abrasive grains are grown by the directed oxidation of an commercially available Al-alloy. Oxidation was conducted in air at 100$0^{\circ}C$, 96 hours long. Slip casted SiC-fillers were placed on the alloy or SiC powder deposited up to the required layer thickness. Their microstructures are described and measurements of density, elastic constants, frexural strength, fracture toughness and work of fracture are reported. The results are compared with those of commercial dense sintered Al2O3. The properties of produced materials have a strong relationship to not only the properties of Al2O3, SiC, Al and Si but also to the phase share and phase distribution. The composite materials are dense (0.5% porosity), tough (KIC = 3.4~6.4 MPa{{{{ SQRT { m} }}), strong ({{{{ sigma }}B = 170~345 MPa) and reasonably shrinkage free producible. The reinforcements is attained mainly through the plastic deformation of ductile metal phase.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권8호
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• pp.617-622
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• 1992

In order to study on the effect of SiC whisker in flexural strength characterization of macro defect-free (MDF) cement composites, which composed of high alumina cement and polyvinyl alcohol, microstructural characterization of the composite specimens fabricated by the addition of SiC whiskers was investigated. Microproes are created around the SiC whisker, MDF cement didn't react with the SiC whisker. However, flexural strength of the composites have been improved. Fracture morphology of the composites, presents mainly intergranular type fracture passing around the unhydrated particles and siC whiskers, and partially transgranular type fracture. The main strengthening mechanisms of the MDF cement composites reinforced with SiC whiskers are characterized by crack deflection, microcracking, and bridging of cracks.