12wt% Al₂O₃+Y₂O₃액상 소결 첨가제를 첨가하여 61vol.% SiC-39vol.% TiB₂와 61vol.% SiC-39vol.% ZrB₂를 1650℃에서 4시간동안 고온 가압 열처리를 하여 SiC 세라믹 발열체를 제작하였다.
SiC와 천이 금속인 TiB₂와 ZrB₂의 반응은 나타나지 않았다. XRD에 의한 복합체의 상분석 결과 ...
12wt% Al₂O₃+Y₂O₃액상 소결 첨가제를 첨가하여 61vol.% SiC-39vol.% TiB₂와 61vol.% SiC-39vol.% ZrB₂를 1650℃에서 4시간동안 고온 가압 열처리를 하여 SiC 세라믹 발열체를 제작하였다.
SiC와 천이 금속인 TiB₂와 ZrB₂의 반응은 나타나지 않았다. XRD에 의한 복합체의 상분석 결과 액상소결(LPS) SiC-TiB₂와 SiC-ZrB₂ 복합체에서 SiC(6H, 3C), TiB₂, ZrB₂와 YAG(Al_(5)Y₃O_(12)) 상이 나타났다. SiC-TiB₂와 SiC-ZrB₂ 복합체에서 β→α-SiC의 상전이가 나타나고 있다.
상대밀도, 꺾임강도와 Yong's 계수는 상온의 SiC-ZrB₂ 복합체에서 각각 98.57%, 249.42MPa와 91.64GPa로 최고값으로 나타나고 있다.
전기저항률은 25℃ SiC-ZrB₂ 복합체에서 7.96×10^(-4)Ωㆍ㎝으로 가장 낮게 나타나고 있다. SiC-TiB₂와 SiC-ZrB₂ 복합체 모두다 25℃에서 700℃까지의 영역에서 정 저항온도계수(PTCR)을 나타내고 있다. SiC-ZrB₂ 복합체의 저항온도계수는 100℃에서 300℃ 영역에서 1.319×10^(-3)/℃로 가장 낮게 나타나고 있다.
제작공정의 최적화와 구성비 조절은 SiC 도전성 세라믹 복합체 특성의 개선과 제어에 중요한 역할로 작용한다.
SiC 세라믹 발열체와 sheath 발열체의 경제성 평가는 다음과 같다. (1) sheath 발열체의 온도 상승 시간은 SiC 세라믹 발열체보다 1.1배 빠르다. (2) SiC 세라믹 발열체의 보온력은 sheath 발열체보다 2.7배 크다.
만약 SiC 세라믹 발열체가 제품 응용에 있어 하나의 몸체로 만들어진다면 접촉 저항은 줄어들 것고, 온도의 초기 상승 시간은 현재보다 빨라 질것이다. 보온력의 관점에서 보았을 때 SiC 세라믹 히터는 오랫동안 사용한다면 경제적으로 많은 이득을 나타낼 것이다.
12wt% Al₂O₃+Y₂O₃액상 소결 첨가제를 첨가하여 61vol.% SiC-39vol.% TiB₂와 61vol.% SiC-39vol.% ZrB₂를 1650℃에서 4시간동안 고온 가압 열처리를 하여 SiC 세라믹 발열체를 제작하였다.
SiC와 천이 금속인 TiB₂와 ZrB₂의 반응은 나타나지 않았다. XRD에 의한 복합체의 상분석 결과 액상소결(LPS) SiC-TiB₂와 SiC-ZrB₂ 복합체에서 SiC(6H, 3C), TiB₂, ZrB₂와 YAG(Al_(5)Y₃O_(12)) 상이 나타났다. SiC-TiB₂와 SiC-ZrB₂ 복합체에서 β→α-SiC의 상전이가 나타나고 있다.
상대밀도, 꺾임강도와 Yong's 계수는 상온의 SiC-ZrB₂ 복합체에서 각각 98.57%, 249.42MPa와 91.64GPa로 최고값으로 나타나고 있다.
전기저항률은 25℃ SiC-ZrB₂ 복합체에서 7.96×10^(-4)Ωㆍ㎝으로 가장 낮게 나타나고 있다. SiC-TiB₂와 SiC-ZrB₂ 복합체 모두다 25℃에서 700℃까지의 영역에서 정 저항온도계수(PTCR)을 나타내고 있다. SiC-ZrB₂ 복합체의 저항온도계수는 100℃에서 300℃ 영역에서 1.319×10^(-3)/℃로 가장 낮게 나타나고 있다.
제작공정의 최적화와 구성비 조절은 SiC 도전성 세라믹 복합체 특성의 개선과 제어에 중요한 역할로 작용한다.
SiC 세라믹 발열체와 sheath 발열체의 경제성 평가는 다음과 같다. (1) sheath 발열체의 온도 상승 시간은 SiC 세라믹 발열체보다 1.1배 빠르다. (2) SiC 세라믹 발열체의 보온력은 sheath 발열체보다 2.7배 크다.
만약 SiC 세라믹 발열체가 제품 응용에 있어 하나의 몸체로 만들어진다면 접촉 저항은 줄어들 것고, 온도의 초기 상승 시간은 현재보다 빨라 질것이다. 보온력의 관점에서 보았을 때 SiC 세라믹 히터는 오랫동안 사용한다면 경제적으로 많은 이득을 나타낼 것이다.
The composites of SiC ceramic heater were fabricated, respectively, using 61vol.% SiC-39vol.% TiB₂ and using 61vol.% SiC-39vol.% ZrB₂ powders with the liquid forming additives of 12wt% Al₂O₃+Y₂O₃ by hot pressing annealing at 1650℃ for 4 hours.
Reactions between SiC and transition metal TiB₂, ZrB₂ we...
The composites of SiC ceramic heater were fabricated, respectively, using 61vol.% SiC-39vol.% TiB₂ and using 61vol.% SiC-39vol.% ZrB₂ powders with the liquid forming additives of 12wt% Al₂O₃+Y₂O₃ by hot pressing annealing at 1650℃ for 4 hours.
Reactions between SiC and transition metal TiB₂, ZrB₂ were not observed in this microstructure. The result of phase analysis of composites by XRD revealed SiC(6H, 3C), TiB₂, ZrB₂ and YAG(Al_(5)Y₃O_(12)) crystal phase on the Liquid-Phase-Sintered (LPS) SiC-TiB₂, and SiC-ZrB₂ composite. β→α-SiC phase transformation was occurred on the SiC-TiB₂ and SiC-ZrB₂ composite.
The relative density, the flexural strength and Young's modulus were showed the highest value of 98.57%, 249.42MPa and 91.64GPa in SiC-ZrB₂ composite at room temperature respectively.
The electrical resistivity were showed the lowest value of 7.96×10^(-4)Ωㆍ㎝ for SiC-ZrB₂ composite at 25℃. The electrical resistivity of the SiC-TiB₂ and SiC-ZrB₂ composite was all positive temperature coefficient resistance (PTCR) in the temperature ranges from 25℃ to 700℃. The resistance temperature coefficient of composite showed the lowest value of 1.319×10^(-3)/℃ for SiC-ZrB₂ composite in the temperature ranges from 100℃ to 300℃.
Compositional design and optimization of processing parameters are key factors for controlling and improving the properties of SiC-based electroconductive ceramic composites.
Compare economic estimation of SiC ceramic heater with sheathe heater are as followings. (1) Temperature rising time of sheath heater is 1.1 times faster than SiC ceramic heater. (2) Heating insulation of SiC ceramic heater is 2.7 times larger than sheath heater.
If SiC ceramic heater is one body type of a product application, contact resistance will decrease. I think that temperature initial rising time is faster than now. The more SiC ceramic heater is used for a long time, the more economic benefit is larger in the view point of heat insulation.
The composites of SiC ceramic heater were fabricated, respectively, using 61vol.% SiC-39vol.% TiB₂ and using 61vol.% SiC-39vol.% ZrB₂ powders with the liquid forming additives of 12wt% Al₂O₃+Y₂O₃ by hot pressing annealing at 1650℃ for 4 hours.
Reactions between SiC and transition metal TiB₂, ZrB₂ were not observed in this microstructure. The result of phase analysis of composites by XRD revealed SiC(6H, 3C), TiB₂, ZrB₂ and YAG(Al_(5)Y₃O_(12)) crystal phase on the Liquid-Phase-Sintered (LPS) SiC-TiB₂, and SiC-ZrB₂ composite. β→α-SiC phase transformation was occurred on the SiC-TiB₂ and SiC-ZrB₂ composite.
The relative density, the flexural strength and Young's modulus were showed the highest value of 98.57%, 249.42MPa and 91.64GPa in SiC-ZrB₂ composite at room temperature respectively.
The electrical resistivity were showed the lowest value of 7.96×10^(-4)Ωㆍ㎝ for SiC-ZrB₂ composite at 25℃. The electrical resistivity of the SiC-TiB₂ and SiC-ZrB₂ composite was all positive temperature coefficient resistance (PTCR) in the temperature ranges from 25℃ to 700℃. The resistance temperature coefficient of composite showed the lowest value of 1.319×10^(-3)/℃ for SiC-ZrB₂ composite in the temperature ranges from 100℃ to 300℃.
Compositional design and optimization of processing parameters are key factors for controlling and improving the properties of SiC-based electroconductive ceramic composites.
Compare economic estimation of SiC ceramic heater with sheathe heater are as followings. (1) Temperature rising time of sheath heater is 1.1 times faster than SiC ceramic heater. (2) Heating insulation of SiC ceramic heater is 2.7 times larger than sheath heater.
If SiC ceramic heater is one body type of a product application, contact resistance will decrease. I think that temperature initial rising time is faster than now. The more SiC ceramic heater is used for a long time, the more economic benefit is larger in the view point of heat insulation.
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