평균입자의 크기가 30nm이하인 SiC 나노분말을 이용하여 Hot Press법으로 액상소결 탄화규소(LPS-SiC) 소결체를 제조하였다. 소결조제로는 알루미나(Al_(2)O_(3)), 이트리아(Y_(2)O_(3)), 그리고 실리카(SiO_(2))를 사용하였으며, 알루미나와 이트리아의 질량비를 고정시키고 실리카를 4가지의 질량비로 변화시켜 첨가하였고, 20MPa의 소결압력에서 소결온도는 1760℃, 1780℃, 1800℃, 1820℃로 1시간 동안 유지하면서 ...
평균입자의 크기가 30nm이하인 SiC 나노분말을 이용하여 Hot Press법으로 액상소결 탄화규소(LPS-SiC) 소결체를 제조하였다. 소결조제로는 알루미나(Al_(2)O_(3)), 이트리아(Y_(2)O_(3)), 그리고 실리카(SiO_(2))를 사용하였으며, 알루미나와 이트리아의 질량비를 고정시키고 실리카를 4가지의 질량비로 변화시켜 첨가하였고, 20MPa의 소결압력에서 소결온도는 1760℃, 1780℃, 1800℃, 1820℃로 1시간 동안 유지하면서 소결과정을 수행하였다. 제조된 소결체의 소결특성 및 굽힘강도, 경도, 파괴인성 등의 기계적 특성을 평가하여 단체 SiC의 소결조건을 최적화 하였다. 실리카의 첨가량이 증가함에 따라 과다한 양의 액상을 형성시켜 입자들의 접촉을 방해하고 냉각 시 가스 발생과 수축현상으로 인한 기공이 발생되어 소결특성이 저하되었다. 실리카를 적게 첨가하고 소결온도 1800℃에서 소결한 시험편 AYSa-1800의 경우 굽힘강도가 587.5MPa, 탄성계수가 216.3GPa로 아주 우수한 강도특성을 보였다. 비커스 경도 및 파괴인성은 소결온도 1820℃에서 소결한 시험편 AYSa-1820의 경우 가장 우수한 특성을 보였다. 그 값은 각각 2500Hv, 2MPa · me^(0.5)를 나타내었다. 따라서 첨가제 SiO_(2)의 첨가량에 의해 LPS-SiC 세라믹의 소결특성과 강도특성이 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, SiO_(2)의 첨가량을 조절함으로써 소결특성과 강도특성을 향상시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 최적의 첨가제조성이 이루어지면 낮은 소결온도에서도 SiC 섬유에 손상을 주지 않고 우수한 특성을 지니는 복합재료를 제조할 수 있을 것으로 생각된다.
평균입자의 크기가 30nm이하인 SiC 나노분말을 이용하여 Hot Press법으로 액상소결 탄화규소(LPS-SiC) 소결체를 제조하였다. 소결조제로는 알루미나(Al_(2)O_(3)), 이트리아(Y_(2)O_(3)), 그리고 실리카(SiO_(2))를 사용하였으며, 알루미나와 이트리아의 질량비를 고정시키고 실리카를 4가지의 질량비로 변화시켜 첨가하였고, 20MPa의 소결압력에서 소결온도는 1760℃, 1780℃, 1800℃, 1820℃로 1시간 동안 유지하면서 소결과정을 수행하였다. 제조된 소결체의 소결특성 및 굽힘강도, 경도, 파괴인성 등의 기계적 특성을 평가하여 단체 SiC의 소결조건을 최적화 하였다. 실리카의 첨가량이 증가함에 따라 과다한 양의 액상을 형성시켜 입자들의 접촉을 방해하고 냉각 시 가스 발생과 수축현상으로 인한 기공이 발생되어 소결특성이 저하되었다. 실리카를 적게 첨가하고 소결온도 1800℃에서 소결한 시험편 AYSa-1800의 경우 굽힘강도가 587.5MPa, 탄성계수가 216.3GPa로 아주 우수한 강도특성을 보였다. 비커스 경도 및 파괴인성은 소결온도 1820℃에서 소결한 시험편 AYSa-1820의 경우 가장 우수한 특성을 보였다. 그 값은 각각 2500Hv, 2MPa · me^(0.5)를 나타내었다. 따라서 첨가제 SiO_(2)의 첨가량에 의해 LPS-SiC 세라믹의 소결특성과 강도특성이 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, SiO_(2)의 첨가량을 조절함으로써 소결특성과 강도특성을 향상시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 최적의 첨가제조성이 이루어지면 낮은 소결온도에서도 SiC 섬유에 손상을 주지 않고 우수한 특성을 지니는 복합재료를 제조할 수 있을 것으로 생각된다.
Monolithic liquid phase sintered SiC (LPS-SiC) was made by hot pressing method with nano-SiC powder whose a particle size is 30nm and less on the average. Alumina (Al_(2)O_(3)), yttria (Y_(2)O_(3)) and silica (SiO_(2)) were used for sintering additives and Al_(2)O_(3)/Y_(2)O_(3) composition was lock...
Monolithic liquid phase sintered SiC (LPS-SiC) was made by hot pressing method with nano-SiC powder whose a particle size is 30nm and less on the average. Alumina (Al_(2)O_(3)), yttria (Y_(2)O_(3)) and silica (SiO_(2)) were used for sintering additives and Al_(2)O_(3)/Y_(2)O_(3) composition was locked up and then ratios of SiO_(2) were changed as four kinds. Materials have been sintered for 1 hour at 1760℃, 1780℃, 1800℃ and 1820℃ under the pressure of 20MPa. The system of sintering addictives which affects a property of sintering as well as the influence depending on compositions of sintering addictives were investigated by measurement of density, besides, mechanical properties such as flexural strength, hardness, fracture toughness were investigated to make sure of the optimum condition which is about matrix of SiC_(f)/SiC composites. Sintered density, flexural strength and elastic modulus of fabricated LPS-SiC increased with increasing the sintering temperature. Particularly, relative density of sintered body at 1800℃ with the less content of SiO_(2), specimen of AYSa-1800 was 95%. Also, flexural strength and elastic modulus were 587.5MPa and 216.3GPa, respectively. And Victors hardness and fracture toughness were 2500 and 2MPa · m^(0.5), respectively. It is superior values than that of LPS-SiC with Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3) system.
Monolithic liquid phase sintered SiC (LPS-SiC) was made by hot pressing method with nano-SiC powder whose a particle size is 30nm and less on the average. Alumina (Al_(2)O_(3)), yttria (Y_(2)O_(3)) and silica (SiO_(2)) were used for sintering additives and Al_(2)O_(3)/Y_(2)O_(3) composition was locked up and then ratios of SiO_(2) were changed as four kinds. Materials have been sintered for 1 hour at 1760℃, 1780℃, 1800℃ and 1820℃ under the pressure of 20MPa. The system of sintering addictives which affects a property of sintering as well as the influence depending on compositions of sintering addictives were investigated by measurement of density, besides, mechanical properties such as flexural strength, hardness, fracture toughness were investigated to make sure of the optimum condition which is about matrix of SiC_(f)/SiC composites. Sintered density, flexural strength and elastic modulus of fabricated LPS-SiC increased with increasing the sintering temperature. Particularly, relative density of sintered body at 1800℃ with the less content of SiO_(2), specimen of AYSa-1800 was 95%. Also, flexural strength and elastic modulus were 587.5MPa and 216.3GPa, respectively. And Victors hardness and fracture toughness were 2500 and 2MPa · m^(0.5), respectively. It is superior values than that of LPS-SiC with Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3) system.
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