Abstract
To investigate the morphological effect on synthesis of aluminum nitride by SHS Process, two type of Al Powder (granular and flacky shape) with the mean size of 34 $\mu$m and the diluent AIN powders of four different mean sizes.0.12, 9.7, 39.3, 50.5 $\mu$m, were used to prepare green compact. The packing density was fixed to $35 TD\%. The initial pressure of $N_{2}$ and diluent fraction was varied in the range of $1\~10 MPa,\;0.4\~0.7$, respectively. AlN with high purity of $98\% or over and large particle size of about several tens fm can be synthesized by SHS reaction as a consequence of adjusting particle size of AlN dilutent similarly to that of Al reactant. This may be caused by improvement of $N_{2}$ gas permeation to compact after passing the propagation wave. In the case of flaky-shape aluminum used as reactant, instead of granular Al-powder, unstable combustion would be occurred. As the result, irregular propagation of combustion wave and falling-off of maximum temperature would be observed during the reaction.
고온자전연소법에 의한 질화알루미늄 합성에 있어서, 반응물(Al) 형상과 희석제(AlN) 입도 등의 형상학적 조건이 반응생성물에 미치는 영향을 조사하였다. 평균 입경(34$\mu$m)이 같은 두 종류의 Al 분말(입상, 편상)과 평균입경이 다른 4종류의 AM분말을 희석제로 사웅하여 반응 성형체를 준비하였다. 반응성형체의 충진밀도는 이론밀도의 $35\%로 고정하였고, 초기 질소압은 $1\~10MPa$, 희석을은 $0.4\~0.7$로 변화시키면서 반응을 실시하였다. 반응물과 희석제의 입도를 비슷하게 조절함으로써, 상대적으로 질소압이 낮은 1MPa의 조건에서도 순도 $98\% 이상, 입경 수십 $\mu$m의 AlN 합성이 가능함을 확인하였다. 이러한 고순도, 고입경화는 연소파 진행 후, 성형체 내부로 질소가스 투입 용이성의 차이에 의한 현상이라고 판단된다.