| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교) |
| 권호 | 10권 1호 |
| 발표분야 | 세라믹스 |
| 제목 | 자전연소합성법(SHS)에 의한 SiC 분말의 제조 |
| 초록 | 1. 서 론 탄화규소는 강한공유결합에 기인하여 소결하기 어려운 재료이다. 탄화규소는 고온강도가 높고, 내마모성, 내산화성, 내식성 등의 특성이 우수하여 고온 구조재료로서 주목을 받아왔다. 그렇지만 탄화규소의 고상소결은 2000oC 이상의 고온을 필요로 하고, 얻어진 소결체의 기계적 특성이 그리 좋지 않아서 탄화규소의 고온구조재료로의 응용을 제한하였다. 탄화규소의 액상소결은 Omori에 의해 처음 개발되어졌고, 액상소결에 의해 제조된 탄화규소의 기계적 특성이 고상소결에 의해 제조된 탄화규소의 기계적 특성보다 우수하여 탄화규소의 액상소결에 대한 관심은 계속 증가되어왔다. 특히 1994년에 이중미세구조를 갖는 질화규소 (Si3N4)와 유사한 in situ-toughened 탄화규소 (현장인화 탄화규소, 자기복합 탄화규소)가 미국 NIST의 Padture에 의해 보고되어 졌고, 그 이래로 SiC의 단점인 낮은 파괴인성을 극복할 수 있다는 가능성이 여러 연구자들에 의해 보고되어 현재 활발한 연구가 진행되고 있는 분야이다. 기존의 제조법은 1800 - 2500oC에 상당하는 고온로를 사용해야 함은 물론 장시간의 반응 공정이 필요하고 고온로 내에서의 혼합물의 고상반응은 불안정하기 쉬우며 이에 따른 불순물의 잔존 또는 합성 분말의 조대화 등의 문제점이 있다. 본 연구의 목적은 경제적이고 고순도의 생성물을 얻고자 SHS법을 이용하여 Silicon Carbide를 합성하고 합성 시 최적의 합성조건을 규명하는 것이다. 2. 실험방법 본 실험에 사용된 원료로 5㎛ 평균입자 크기를 갖는 SiO2와 Mg와 C를 사용하였다. 각각의 혼합물들은 Ar가스 분위기에서의 압력 변화, 몰비 변화, 기폭제의 변화 등에 따른 각각의 반응특성을 연구하였고 실험조건에 따라 계산되어진 몰비에 따라 볼을 이용하여 혼합되었다. 얻어진 시편의 구조분석은 XRD를 사용하였고, 분말의 입형과 입도는 SEM을 사용하여 관찰하였다. 3. 실험결과 및 고찰 고압의 Ar가스 분위기에서 SiC는 합성되었고 펠렛 밀도가 높을수록 반응특성은 좋지 않았으며 반응온도는 1300oC ～ 1900oC 사이를 나타내었으며 SiO2 : C = 1 : 0.9 의 몰비에서 최적의 분말을 얻을 수 있었다. 또한 Mg이 2.15몰이었을 때 최적의 조성이었다. |
| 저자 | 신창윤, 박영철, 원창환 |
| 소속 | 급속응고신소재연구센터 |
| 키워드 | SiC; Silicon Carbide |
