초록 ▼

일반적으로 졸-겔법에서 유기물은 불순물로 취급되고 있으나 본 연구에서는 졸-겔과정중 실리카겔중에 잔류유기물이 가능한 많이 함유되는 조건을 규명하였다. 그 이유는 잔류유기물은 실리카켈에서 Si?N?를 합성하는데 높은 환원효과가 기대되기 때문이다. 연구결과는 다음과 같다 1) 실리카겔중의 잔류유기물은 분자구조적으로 실리카겔 메트릭스와 결합하고 있다. 2) 함유된 최대탄소량은 TEOS에 대해 불완전가수분해를 위해 물 1.5배몰, 페놀 2.5배몰, 촉매로 HCl 0.1배몰의 조건하에서 합성하였을 때 19.8wt.%(C/SiO?=0.2

일반적으로 졸-겔법에서 유기물은 불순물로 취급되고 있으나 본 연구에서는 졸-겔과정중 실리카겔중에 잔류유기물이 가능한 많이 함유되는 조건을 규명하였다. 그 이유는 잔류유기물은 실리카켈에서 Si?N?를 합성하는데 높은 환원효과가 기대되기 때문이다. 연구결과는 다음과 같다 1) 실리카겔중의 잔류유기물은 분자구조적으로 실리카겔 메트릭스와 결합하고 있다. 2) 함유된 최대탄소량은 TEOS에 대해 불완전가수분해를 위해 물 1.5배몰, 페놀 2.5배몰, 촉매로 HCl 0.1배몰의 조건하에서 합성하였을 때 19.8wt.%(C/SiO?=0.25 무게비)이었다. 3) 잔류유기물을 갖는 실리카겔은 상업용 실리카겔보다 Si?N? 생성에 더 효과적이다. 4) 소결조제로 Y?O?와 Al?O?를 사용하여 합성된 α-Si?N?를 1750℃ 질소분위기에서 상압소결한 결과 소결체의 꺽임강도와 파괴인성은 각각 602±MPa, 4.45±0.15MPa.m(sup)(1/2)이었다.

Abstract ▼

Generally, organics were considered as impurity in Sol-Gel method. The purpose of this study was to find the conditions to contain as much residual organics as possible in silica gel during sol-gel process. Because of residual organics we are expected to have high reduction effect in synthesizing Si

Generally, organics were considered as impurity in Sol-Gel method. The purpose of this study was to find the conditions to contain as much residual organics as possible in silica gel during sol-gel process. Because of residual organics we are expected to have high reduction effect in synthesizing Si?N? from silica gel. The results of this study are follows; 1) Residual organics in silica gel were bonded to silica gel matrix in molecular structure. 2) The max. content of entrapped carbon was 19.8wt.%(C/SiO?=0.25wt.ratio) when silica gel was synthesized under the conditions 1.5 fold mole water for incomplete hydrolysis, 2.5 fold mole phenol as a solvent and 0.1 fold mol HCl as a catalyst to TEOS. 3) Silica gel with organics entrapped by sol-gel method has a positive effect in the formation of Si?N? with commercial silica gel. 4) After pressureless sintering of synthesized α-Si?N? with Y?O? and Al?O? as additives at 1750℃ in N? atomosphere, the maximum values of bending strength and fracture toughness of the sintered body were 602±20MPa and 4.45±0.15MPa.m(sup)(1/2), respectively.

목차 Contents

• 1. 서론 ... 10
• 2. 이론 ... 11
• 3. 실험방법 ... 14
• 3.1 실리카겔의 합성 ... 14
• 3.2 합성실리카의 분석 ... 14
• 3.3 실리카겔의 환원질화반응 ... 15
• 3.4 질화규소분말의 소결체 제조 ... 15
• 3.5 소결제의 특성조사 ... 16
• 4. 실험결과 및 고찰 ... 18
• 4.1 합성실리카의 특성 ... 18
• 4.1.1 TG-DTA 및 XRD분석 ... 18
• 4.1.2 FT-IR분석 ... 19
• 4.2 용매 및 촉매량이 유기물(탄소) 함량에 미치는 영향 ... 20
• 4.3 실리카겔의 합성조건 ... 22
• 4.4 실리카겔의 환원질화반응 ... 23
• 4.5 소결체의 특성 ... 30
• 5. 결론 ... 35
• 인용문헌 ... 36