선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 상업적으로 이용이 가능한 a-SiC에 BY를 boron sourceS. 첨가하고 carbon을 소결첨가제로 첨가하여 열간가압소결법을 이용하여 소결을 행하였을 때 첨가제 의변화에 따른 결정상과 미세구조의 변화에 의한 꺾임강도, 경도 등의 기계적 특성을 분석하여 a-SiC의 열간가압소결에 의한 소결거동을 연구하고자 하였다.
제안 방법
- 80 呻, carbone 3 μm의 평균입도를 나타내었다. a-SiC에 boron 첨가량을 0.5 wt% 고정하고 carbon의 양을 1, 3, 5wt%로 첨가하여 2000, 2050, 2100℃의 온도에서 열간가압소결법으로 소결하여 나타난 상대밀도 결과를 Fig. 2에 나타내었다. 2000℃에서 carbon 1 wt%를 첨가하였을 때 상대밀도는 98.
- a-SiC의 소결에 있어서 boron과 carbon을 소결 조제로 사용하여 열간 가압 소결을 진행하여 그 미세구조, 기계적 특성 및 상전이 거동을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. SiC의 소결에 있어서 carbone 소결을 촉진하는 역할을 수행하고 있으며 결정립 성장을 억제하여 미세한 미세구조를 형성시키는 것을 확인할 수 있었다.
- 5 mm/s의 조건으로 3 point 방법으로 측정하였다. 경도를 평가하기 위하여 시변의 표면을 연마 후 Vickers Indenter (VMT-7, MATSUZAWA. Co, Japan)를 사용하여 1 kg 하중과 압입 시간 10초로 연마한 시편의 중심에 압입균열을 발생 시켜 압흔의 길이를 측정하여 경도를 측정하였고 각 시편 당 10회 측정하여 그 평균값을 나타내었다. 파괴 인성의 측정은 압입법에 의해 발생한 균열의 길이를 각 시편 당 10회 측정하여 그 평균값을 나타내었다.
- 5 wt%로 고 정하고 carbon의 양을 1, 3, 5 wt% 까지 변화시키면서 아세톤을 용매로 하여 테프론 볼을 사용하여 12시간 동안 볼밀을 이용하여 행한 후, 혼합된 슬러리는 침전되지 않도록 건조 전까지 magnetic bar로 stirring하면서 hot plate에서 충분히 건조시킨 후 건조로에서 24시간 건조하여 소결용 혼합분말을 준비하였다. 소결 방법은 열간가압소결을 사용하였으며 소결 온도는 2000, 2050, 2100℃, 유지시간은 30분 이었고 소결이 끝난 후 로냉하였다. 소결 분위기는 1500℃까지 진공, 이후 소결온도까지 Ar gas를 사용하였으며 소결압력은 20 MPa로 하였다.
- 소결 분위기는 1500℃까지 진공, 이후 소결온도까지 Ar gas를 사용하였으며 소결압력은 20 MPa로 하였다. 원료 분말의 입도분포는 레이저 회절 입도분석기(Masterizer S, Mal.,ern. Co. Ltd, UK)을 이용하여 측정하였고 각 분말 및 소결체의 결정상 분석을 위해 X■선 회절기 (M03XHF22, MAC Science. Co. Ltd., Japan)를 이용하였고, 시편의 미세구조를 분석하기 위해 Murakami agent (KOH : K3Fe(CN)6: 증류수 =1:1: 2)으로 에칭 후 주사전자현미경 (SEM, SM-300, Topcon. Co. Ltd., USA)을 통해서 미세구조 분석을 행하였다. 소결체의 평균 입경은 주사 현미경 사진을 이용하여 liner intercept법(ASTM El 12-96)2로 2000개 이상의 결정립 크기 측정을 통하여 측정하였다.
- Starck, Germany)을 사용하였고 carbon source로는 carbon black(20L grade, Sinwoo, Korea)을 사용하였다. 원료의 혼합은 boron의 양을 0.5 wt%로 고 정하고 carbon의 양을 1, 3, 5 wt% 까지 변화시키면서 아세톤을 용매로 하여 테프론 볼을 사용하여 12시간 동안 볼밀을 이용하여 행한 후, 혼합된 슬러리는 침전되지 않도록 건조 전까지 magnetic bar로 stirring하면서 hot plate에서 충분히 건조시킨 후 건조로에서 24시간 건조하여 소결용 혼합분말을 준비하였다. 소결 방법은 열간가압소결을 사용하였으며 소결 온도는 2000, 2050, 2100℃, 유지시간은 30분 이었고 소결이 끝난 후 로냉하였다.
대상 데이터
- boron과 carbon을 사용하였다. boron source로는 B4C (HS grade, H.C. Starck, Germany)을 사용하였고 carbon source로는 carbon black(20L grade, Sinwoo, Korea)을 사용하였다. 원료의 혼합은 boron의 양을 0.
- 출발 원료로는 상업적으로 구입가능한 a-SiC 분말 (15C grade, SIKA, Germany)을 사용하였고 소결 조제는 boron과 carbon을 사용하였다. boron source로는 B4C (HS grade, H.
데이터처리
- Co, Japan)를 사용하여 1 kg 하중과 압입 시간 10초로 연마한 시편의 중심에 압입균열을 발생 시켜 압흔의 길이를 측정하여 경도를 측정하였고 각 시편 당 10회 측정하여 그 평균값을 나타내었다. 파괴 인성의 측정은 압입법에 의해 발생한 균열의 길이를 각 시편 당 10회 측정하여 그 평균값을 나타내었다.
이론/모형
- 소결체의 평균 입경은 주사 현미경 사진을 이용하여 liner intercept법(ASTM El 12-96)2로 2000개 이상의 결정립 크기 측정을 통하여 측정하였다. 밀도의 측정은 아르키메데스법을 사용하여 측정하였으며, 꺾임강도는 3X4X35 mm로 시편을 준비하여 spane 30 mm, head speed는 0.5 mm/s의 조건으로 3 point 방법으로 측정하였다. 경도를 평가하기 위하여 시변의 표면을 연마 후 Vickers Indenter (VMT-7, MATSUZAWA.
- , USA)을 통해서 미세구조 분석을 행하였다. 소결체의 평균 입경은 주사 현미경 사진을 이용하여 liner intercept법(ASTM El 12-96)2로 2000개 이상의 결정립 크기 측정을 통하여 측정하였다. 밀도의 측정은 아르키메데스법을 사용하여 측정하였으며, 꺾임강도는 3X4X35 mm로 시편을 준비하여 spane 30 mm, head speed는 0.
성능/효과
- 10은 소결온도 및 carbon 첨가량에 따른 결정상의 변화를 나타낸 것으로 (a)는 소결온도의 변화에 따른 변화를 (b)는 carbon의 함량에 따른 변화이다. (a)에서 소결온도에 따른 결정상의 변화를 살펴보면 소결 온도가 증가함에 따라 6H를 주 결정상으로 갖는 a-SiC 분말을 사용하여 소결했음에도 불구하고 소결온도가 증가함에 따라 6H 결정상에 비하여 낮은 온도에서 안정적인 4H 상이 형성되며 소결온도가 높아짐에 따라 그 양이 증가됨을 알 수 있다. 이러한 소결온도의 증가에 따라 4H상이 증가하는 이유는 여러 보고에 따르면 aluminum 또는 boron 등과 같은 금속원소는 4H 결정상을 유도하고 안정화 시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있는다 [11-14], 또한 Kim 등의 연구결과에 따른 SiC 소결에 있어서 boron과 B, 「C의 역할에 대하여 효과가 다소 차이가 있지만 근본적으로 같은 역할을 한다고 하였고 본 연구에서도 boron sourceS.
- Fig. 10의 (b)는 carbon 첨가에 따른 결정상의 변화를 나타내고 있는데 그 결과를 살펴보면 carbon의 첨가량이 증가할수록 4H 상이 감소하는 것으로 보아 carbon의 첨가는 boron의 경우와 달리 6H t 4H 상전이를 억제하는 것으로 사료된다.
- 따라서 carbon의 첨가에 따라 강도와 파괴인성은 크게 향상되었지만 결정립계에 미반응 carbon의 존재로 인하여 경도 값은 다소 감소함을 알 수 있었다. 6H 구조를 갖는 a-SiC로 boron의 첨가에 의해 소결온도가 증가함에 따라 4H 구조로의 상전이가 촉진되지만 carbon의 첨가에 의해서는 오히려 이러한 상전이가 억제됨을 확인할 수 있었다.
- 수 있었다. SiC의 소결에 있어서 carbone 소결을 촉진하는 역할을 수행하고 있으며 결정립 성장을 억제하여 미세한 미세구조를 형성시키는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 carbon의 첨가에 따라 강도와 파괴인성은 크게 향상되었지만 결정립계에 미반응 carbon의 존재로 인하여 경도 값은 다소 감소함을 알 수 있었다.
- SiC의 소결에 있어서 carbone 소결을 촉진하는 역할을 수행하고 있으며 결정립 성장을 억제하여 미세한 미세구조를 형성시키는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 carbon의 첨가에 따라 강도와 파괴인성은 크게 향상되었지만 결정립계에 미반응 carbon의 존재로 인하여 경도 값은 다소 감소함을 알 수 있었다. 6H 구조를 갖는 a-SiC로 boron의 첨가에 의해 소결온도가 증가함에 따라 4H 구조로의 상전이가 촉진되지만 carbon의 첨가에 의해서는 오히려 이러한 상전이가 억제됨을 확인할 수 있었다.
- 4%였고 나머지 다른 조건들은 99% 이상의 고밀도를 나타내었다. 즉, 소결온도가 증가할수록 상대밀도는 증가하였고 carbon을 3 wt% 이상 첨가하였을 때 2000℃ 온도에서도 99 % 이상의 상대 밀도를 나타내는 등 carbon의 첨가량이 증가할수록 상대 밀도는 뚜렷이 증가하는 경향을 나타내었다. 이는 연구보고에 따르면 SiC 소결에 있어서 carbon의 역할은 SiC 결정립 계에 존재하는 산화층을 제거 함으로써 소결에 도움이 된다고 하였고 본 연구에서도 이러한 carbon의 역할이 SiC의 치밀한 소결에 영향을 끼친 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.