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제안 방법
- 또한 기계적 특성에 따른 내마모 거동의 변화는 기계적 특성에 영향을 미치는 요인 (즉, 소결조저), 원료 분말의 순도, 입자 크기의 분포 등) 에의하여 나타난다고 하였다. 본 연구에서는 SisN, + 2wt% AhO3+6wt% Y2O3의 조성을 가지는 시편을 질소가스압 소결방법으로 치밀화 하였다. 이 조성에서 소결 시간의 변화를 통하여 나타나는 미세 조직과 기계적 특성, 그리고 마모 특성을 조사, 비교하였다.
- 본 연구에서는 SisN, + 2wt% AhO3+6wt% Y2O3의 조성을 가지는 시편을 질소가스압 소결방법으로 치밀화 하였다. 이 조성에서 소결 시간의 변화를 통하여 나타나는 미세 조직과 기계적 특성, 그리고 마모 특성을 조사, 비교하였다.
- 위와 같이 소결한 시편의 미세구조를 관찰하기 위하여 표면을 polishing한 후, 시편을 Polaron PT 7170을 이용하여 plasma etching하여, etching한 면을 SEM (JEOL J35) 로 미세 조직을 관찰하였다.
- 이때 혼합물의 이론 밀도는 ShM, AkO, Y2O3에 대하여 각각의 이론 밀도를 이용하여 조성의 출발 원료 함량을 기준으로 rule of mixture 에 기준하여 계산하였다.
- 기계적 성질 측정은 경도, 파괴인성, 강도를 측정하였다. 경도와 파괴인성은 indentation 방법으로 측정하였다.
- 122m/s로 60분 동안 실온의 공기 중에서 행하였으며, 윤활유는 사용하지 않았다. 그리고 마모면은 Rank Taylor Hobson사의 Profilometer를 이용하여 마모면의 profile을 측정한 후 planemeter로 단면적을 측정하여, 마모 시편의 마모량을 계산하였다.
- 또한 파괴 인성의 감소에 따른 마모량의 변화도 나타났다. 이러한 결과를 가지고 소결 시간에 따른 마모면 (Fig. 4) 과 마찰계수 (Fig. 5)를 관찰하였다. Fig.
- 세계적으로 가장 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 가스압 소결 방법으로 소결된 질화규소의 기계적 및 마모 특성을 소결 시간에 따라 조사하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서 사용된 재료는 a분율이 높은 Si3N4(UBE E -10) 상용 분말을 사용하였으며, 평균 입도는 0.2 ㎛이었다. 소결조제로 첨가된 A1203은 Leynold사의 HP-DBN grade이고, Y2O3은 H.
- 2 ㎛이었다. 소결조제로 첨가된 A1203은 Leynold사의 HP-DBN grade이고, Y2O3은 H.C. Stark Berlin사의 Fine gradepowder를 사용하였다. Isopropyl alcohol을 이용하여 습식 ball milling을 250rpm으로 2240분 동안 milling 한 후 오븐에서 약 90〜 110℃에서 건조시켰다.
- 마모시험은 Plint 사의 Ball-on-plate reciprocating type의 TE77 Tribometer을 사용하였으며, 이때 사용된 ball은 silicon nitride ball이었다. 마모시험은 10N, 0.
이론/모형
- 밀도 측정은 Archimedes method을 이용하여 측정하였다. 이때 혼합물의 이론 밀도는 ShM, AkO, Y2O3에 대하여 각각의 이론 밀도를 이용하여 조성의 출발 원료 함량을 기준으로 rule of mixture 에 기준하여 계산하였다.
- 측정하였다. 경도와 파괴인성은 indentation 방법으로 측정하였다. 이때 사용된 경도기는 Swiss의 Zwick사의 2312 Hardness Tester를 사용하였고, 196N 하중에서 15초 동안 유지하였다.
- 이때 사용된 경도기는 Swiss의 Zwick사의 2312 Hardness Tester를 사용하였고, 196N 하중에서 15초 동안 유지하였다. 파괴인성값은 Evans와 Charles의 식에 대입하여 계산하였다.
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