Abstract
Sintering of alumina powder was studied in the presence of Y-Si oxide and oxynitride additives. The main crystalline phase of the sintering aids pre-reacted at $1400^{\circ}C$ was $\alpha$ - $Y_2$$SiO_2$>$O_7$. Y-N apatite was co-existed in the Si-40N sintering aid because of its high content of N. During the sintering process, liquid phases were formed by the reaction between additives and alumina, and these liquid phases promote the densification of alumina. SEM micrographs showed that uniform grain growth occurred in the system with oxide additive(Si-0N). In the case of oxynitride additive system(Si-20N and Si-40N), bimodal microstructure was observed due to the exaggerated grain growth, As the nitrogen content in the additive system increased the exaggerated grain growth occurred extensively. Bloating, which seemed to be originated by the liberation of $N_2$ gas, occurred un the Si-40N oxynitride additive system.
Y-Si oxide 및 oxynitride를 소결 조제로 첨가하여 질소를 함유하는 액상이 알루미나의 소결에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. $1400^{\circ}C$에서 하소된 소결 조제의 주 결정상은 $Y_2$$O_3$와 $SiO_2$의 반응에 의하여 생성된 $\alpha$-$Y_2$ $Y_2$$O_7$이며, N의 함량이 높은 Si-40N은 $\alpha$-$Y_2$$O_3$와 함께 Y-N apatite가 생성된다 소결과정에서 소결 조제로 알루미나의 일부와 반응하여 액상을 형성하며, 알루미나는 액상에 의하여 소결이 촉진된다. SEM으로 미세구조를 관찰한 결과 산화물 소결조제(Si-0N)를 첨가한 알루미나는 균일한 입자성장을 보이지만 oxynitride 소결소재(Si-20N 및 Si-40N)를 첨가한 알루미나는 비정상 입자성장을 일으켜 bimodal 구조를 나타내었으며, N의 함량이 높을수록 비정상 입자성장은 심하게 나타났다. 질소의 함량이 높은 Si-40N 조성의 소결 조제를 첨가한 알루미나는 bloating이 나타나며, 이것은 액상에 녹지 않는 과잉의 질소가 방출되기 때문이다.
