• 제목/요약/키워드: low-temperature densification

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2단계 가스압 소결에 의한 질화규소의 치밀화 (Densification of $Si_3N_4$ Cera,ocs by Two Step Gas Pressure Sintering)

  • 이상호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.659-664
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    • 1998
  • 구조재료용 요업체로 널리 쓰이는 질화규소 요업체를 2단계 가스압 소결 방식에 의해 치밀화시켰을 때의 효과를 상압조절, 단순 가스압소결 또는 HIP 처리시와 비교하였다. 상압 소결시에는 $1800^{\circ}C$ 이상에서 분해가 일어나지만 질소 가스에 의한 가스압 소결시에는 소결 온도를 더 높일 수 있어서 ${\beta}-Si_3N_4$ 침상 조직의 발달을 이룰 수 있었다. 질소 가스압이 2MPa 정도이면 $1890^{\circ}C$까지도 상압소결시에 비해 분해가 현저히 억제될 수 있어서, 폐기공이 형성될 수 있는 단계까지는 분해만 억제시킬 수 있는 정도의 비교적 낮은 압력으로 치밀화시키고, 이어서 10MPa의 높은 압력을 가하는 소위 2단계 가스압 소결시 경도와 인성이 증진되는 것을 확인할 수 있었다.

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등온 저압화학기상침투법에 의한 탄소/탄소 복합재료의 치밀화에 대한 제조공정변수의 영향 (Effect of Processing Parameters on the Densification of Carbon/Carbon Composite by Isothermal Low-Pressure Chemical Vapor Infiltration)

  • 박희동;안치원;조건;윤병일;김광수
    • 한국재료학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.259-267
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    • 1994
  • 프로판($C_3H_8$)을 반응가스로 사용하여 등온 저압화학기상침투법(low-pressure chemical vapor infiltration)으로 탄소/탄소 복합재료를 치밀화 할 때 반응온도, 반응가스농도, 가스유량, 반응압력 등의 제조공정변수들이 치밀화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실험계획법(Rdbust design method)에 의한 실험을 행하였다. 1회의 등온 저압화학기상침투 실험으로 탄소/탄소 복합재료의 부피 밀도와 표면과 내부의 부피 밀도의 차이를 특성치(characteristic value)로 한 실험계획법의 분산분석(analysis of variance)에 의하면 반응온도, 반응가스농도, 가스유량 등의 제고공정변수가 치밀화에 기여도가 높으며, 반응압력의 기여도와 제조공정변수들의 교호작용(interaction)에 의한 기여도는 낮은 것으로 나타났다. 반응온도가 $1100^{\circ}C$, 반응가스농도가 100% $C_3H_8$, 가스유량이 100 SCCM, 반응압력이 5torr인 조건에서 탄소/탄소 복합재료는 가장 높은 부피 밀도값을 나타내었으나 시편의 표면과 내부의 부피 밀도 차이값은 컸다.

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마그네시아의 소결과 미세구조에 미치는 $TiO_2$의 영향 (Influence of $TiO_2$ on Sintering and Microstructure of Magnesia)

  • 이윤복;박홍채;오기동
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.471-476
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    • 1994
  • The influence of TiO2 addition on the sintering and microstructure of magnesia ceramics was studied. An excess amount of TiO2 over the solid solubility limit reacted with magnesia to form Mg2TiO4 compound above 130$0^{\circ}C$. The deviation of lattice parameter of MgO was estimated to be under 0.2% when existence of TiO2 in MgO. The addition of TiO2 markedly promoted the densification of MgO at comparatively low temperature and the sintered density of about 98% of the theorectical was obtained at 150$0^{\circ}C$, 2h. The densification was mainly governed by grain growth of MgO and the effect of Mg2TiO4 existing as a second phase on depression of grain growth of MgO was not exhibited.

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Y2O3-AlN 미량첨가 질화규소의 열간가압소결 (Hot-Pressing of Silicon Nitride Containing Low Amounts of $Y_2O_3$ and AlN)

  • 조덕호;이형복
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.143-151
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    • 1992
  • Partially stabilized alpha-sialon composition (X=0.1) powder was hot-pressed at 1800~200$0^{\circ}C$ for 0~90 min with 30 MPa. Sintering behavior, phase changes and mechanical properties for the specimens were studied. As sintering temperature was raised from 1800 to 190$0^{\circ}C$, the relative density tended to increase and reached 99% of theoretical at 190$0^{\circ}C$. However the amount of alpha-sialon decreased because alpha-sialon transformed to beta-Si3N4 and yttrium rich silicate glass. In the case of hot-pressing at 190$0^{\circ}C$ for various times, densification increased with sintering time and full densification above 99% of theoretical was attained by 30 min. The amount of alpha-sialon decreased with sintering time. The maximum strength of 825 MPa was obtained by hot-pressing at 190$0^{\circ}C$ for 60 min.

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Field Enhanced Rapid Thermal Process for Low Temperature Poly-Si TFTs Fabrications

  • Kim, Hyoung-June;Shin, Dong-Hoon
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.I
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    • pp.665-667
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    • 2005
  • VIATRON TECHNOLOGIES has developed FE-RTP system that enables LTPS LCD and AMOLED manufacturers to produce poly-Si films at low cost, high throughput, and high yield. The system employs sequential heat treatment methods using temperature control and rapid thermal processor modules. The temperature control modules provide exceptionally uniform heating and cooling of the glass substrates to within ${\pm}2^a\;C$. The rapid thermal process that combines heating with field induction accelerates the treatment rates. The new FE-RTP system can process $730{\times}920mm$ glass substrates as thin as 0.4 mm. The uniform nature of poly-Si films produced by FE-RTP resulted in AMOLED panels with no laser-Muras. Furthermore, FE-RTP system also showed superior performances in other heat treatment processes involved in poly-Si TFT fabrications, such as dopant activation, gate oxide densification, hydrogenation, and pre-compaction.

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알루미나-아연붕규산염 유리를 이용한 저온 소결 다공성 세라믹스의 제조 및 특성 (Properties of Low Temperature Sintered Porous Ceramics from Alumina-Zinc Borosilicate Glass)

  • 김관수;송기영;박상엽;김신;김성진;윤상옥
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.609-614
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    • 2009
  • The low-temperature preparation of porous ceramics was carried out using mixtures of alumina-zinc borosilicate (ZBS) glass. The compositions of alumina-ZBS glass mixture with PMMA pore-former were unfortunately densified. Because PMMA was evaporated below the softening point of ZBS glass ($588{^{\circ}C}$), the densification through the pore-filling caused by the capillary force might occur. Howerver, those with carbon possessed pores where carbon was evaporated above the softening point. The porous ceramic having 35% porosity was successively fabricated by the low-temperature sintering process below $900{^{\circ}C}$ using 45 vol% of alumina, 45 vol% ZBS of glass, and 10 vol% of carbon as starting materials.

Cordierite/Glass Composite계 LTCC 소재의 소결 및 유전특성 (Sintering and Dielectric Properties in Cordierite/Glass Composite for LTCC Application)

  • 황일선;여동훈;신효순;김종희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.144-150
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    • 2008
  • Recently, there has been growing interest in low loss and low dielectric constant material for LTCC application, as the frequency range for electronic devices increases. This study was designed to evaluate the effect of cordierite filler for low dielectric constant LTCC material. From the previous experiments, two glass compositions of B-Si-Al-Zn-Ba-Ca-O and B-Si-Al-Sr-Ca-O system, were chosen. Each powder of two glass compositions was sintered respectively with commercial cordierite powder in temperature range from $800^{\circ}C\;to\;900^{\circ}C$. Crystalline cordierite and glass peaks were affected only with two factors of composition and sintering temperature among various factors. With the optimized condition of two cordierite/glass compositions, obtained dielectric constant was below 5.5 and quality factor was above 1,000. Closed pore of sintered body was controled by sintering temperature and sintering time. When cordierite/glass composite with ratio of 5.5:4.5 was sintered at $900^{\circ}C$, densification was sufficient with good dielectric characteristics of ${\epsilon}_r<5.1,\;Q{\ge}1,000$. Residual fine closed pores could be reduced with control of sintering temperature and time. 3 point bending strength and chemical durability were evaluated to obtain feasibility for substrate material.

저온소성용 PZT 세라믹스의 치밀화에 미치는 첨가제의 영향 (Influence of Additives on Densification of Low-Temperature PZT Ceramics)

  • 박용갑
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.995-999
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    • 2007
  • 저온 소결용 압전 세라믹 소결체의 치밀화에 미치는 첨가제의 영향을 조사하기 위하여 $PbZrTiO_3$(PZT) 분말을 제조하였으며, 이 PZT 분말을 이용하여 제조한 압전 세라믹스의 치밀화에 미치는 첨가제의 영향을 조사하였다. 첨가제는 $wB_2O_3-xBi_2O_3-zCuO$$LiBiO_2-CuO$ 두 종류가 제조되었으며 이 들 첨가제의 양을 변화 시켜 효과를 조사하였다. PZT 분말에 소결조제로서 1wt.% 의 $LiBiO_2-CuO$를 첨가하여 시편을 제조한 후, $800{\sim}1200^{\circ}C$까지의 온도 범위에서에서 소결한 결과 $900^{\circ}C$에서 최고의 소결밀도를 나타내었다. 소결된 압전체의 결정상을 분석하기 위하여 X-선회절분석을 시행하였으며, $900^{\circ}C$의 저온에서 소결한 $PbZrTiO_3$의 시편의 미세조직을 관찰하기 위하여 주사전자현미경(SEM)을 이용하였다. X-선 회절분석에서는 잘 발달된 PZT 상이 나타났으며, SEM 관찰 결과 평균입경은 $2{\sim}4\;{\mu}m$의 페로브스카이트 결정으로 균일하고 치밀한 조직을 나타내었으며, 높은 소결성은 첨가제에 의한 액상소결에 기인한다.

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소결첨가재에 의한 텅스텐의 기계적 특성평가 (Evaluation on Mechanical Properties of Tungsten by Sintering Additive Content)

  • 이상필;이진경
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제25권4_2호
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    • pp.621-626
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    • 2022
  • Tungsten is a high melting point metal unlike other steel materials, and it is difficult to manufacture because of its high melting temperature. In this study, pressure sintering process method was applied to manufacture the tungsten materials at low temperature. Therefore, it is necessary to densify the sintered material by using a sintering additive. Studies have been conducted on how the amount of titanium for sintering tungsten affects the mechanical properties of tungsten in this study. In order to secure the densification mechanism of tungsten powder during the sintering process, the characteristics of the sintered tungsten material according to the change of titanium content were evaluated. It was investigated the relationship between sintering parameters and mechanical properties for densification of microstructures. The sintered tungsten materials according to sintering additive content showed high sintered density (about 16.31g/cm3) and flexural strength (about 584 MPa) when the content of sintering additive was 3 wt%. However, as the content of the sintering additive increases, mechanical property of flexural strength is decreased, and the porosity is increased due to the heterogeneous sintering around titanium.

RTO 공정을 이용한 다공질 실리콘막의 저온 산화 및 특성분석 (Characterization of Oxidized Porous Silicon Film by Complex Process Using RTO)

  • 박정용;이종현
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권8호
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    • pp.560-564
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    • 2003
  • 본 논문에서는 RTP(rapid thermal process)를 이용한 새로운 산화방법을 고안했으며, 이는 짧은 시간에 다공질 실리콘을 산화시킴으로써 이 기술은 여타 방법에 비해 경제적이고 간편한 방법으로 짧은 시간에 두꺼운 산화막을 성장시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 먼저, 양극반응을 통해 PSL(porous silicon layer)을 형성한 후 이를 저온 산화시킨 후에 급속 열처리 산화공정(RTO: rapid thermal oxidation)를 이용해서 OPSL(oxidized porous silicon layer)을 제조하고, 그 물성 및 전기적 특성을 조사하여, 열 산화로 제작된 OPSL과 그 특성을 비교하였다. 시편의 절연 파괴전압은 약 3.9 MV/cm의 값을 보여 벌크 산화막보다는 적은 값이지만 절연 재료로서는 충분한 값이고, 누설전류는 0 ∼ 50 V의 인가 전압에서 100 ∼ 500 ㎀의 값을 보였다. 그리고, XPS 결과는 RTO 공정 추가가 저온 산화막의 완전 산화에 크게 기여함을 확인하였으며, 저온 산화막의 표면 및 내부에서도 산화반응이 완전하게 이루어졌음을 확인하였다. 이 결과로부터 저온 OPSL을 제조할 때, RTO 공정이 OPSL의 산화 및 치밀화(densification)의 증가에 크게 기여함을 알 수 있었다. 따라서, 이의 방법으로 제조된 OPSL은 저온을 요구하는 공정에서 소자의 절연막, 전기적인 분리층 그리고 실리콘 고주파용 기판 등으로 활용될 수 있을 것으로 보인다.