The solid solutions of ${\alpha}-Si_3N_4$, i.e. ${\alpha}$-sialons, are represented by a general formula of $M_x(Si,Al)_{12}(O,N)_{16}$, in which metal ions (M) dissolve into interstitial sites to stabilize the structure. Processing methods for the fabrication of ${\alpha}/{\beta}$-sialon composites, ${\alpha}-sialon/{\beta}Si_3N_4$ composites, refractory or tough ${\alpha}$-sialon ceramics have been developed to tailor the mechanical properties. Translucent and photoluminescent properties have been investigated recently. A number of applications of ${\alpha}$-sialon ceramics as engineering and optical ceramics are also presented.
김천규석으로부터 합성한 질화규소와 시약급의 AIN과 $Y_2O_3$를 출발원료로 하여 $Si_3N_4-0.1Y_2O_3-0.9AIN$의 tie line에서 X=0.6, 0.4(금속고용량)인 조성으로부터 AIN 의 양을 감소시킨 조성과 $Y_2O_3$를 증가시키는 조성으로 1750~1800도에서 소결시켜 부분 안정화 $\alpha$-Sialon을 제조하였다. $\alpha$-Sialon 생성에는 $Y_2O_3$ 첨가량보다 AIN 첨가량에 밀접하게 관련되며 AIN은 $\beta$단위격자 보다 $\alpha$ 단위격자로 우선적으로 고용되었으며 $Y_2O_3$가 과잉으로 첨가된 조성에서는 melillite 형성과 입자 조대화 및 $\alpha$-Sialon의 분배로 인하여 yttrium silicide 와 금속 Si를 형성하였으며 기계적 물성은 저하하였다. 본 실험에서 얻은 기계적 물성의 최고 값은 모두 1780도에서 얻어졌으며 그 값은 꺽임강도 723MPa, 파괴 인성 4.5MN/m^3/2, 경도 19.3GPa이었다.
The effects of the ${\beta}-Si_3N_4$ starting particle size and $\alpha$/$\beta$ phase transformation during sintering process on the microstructure evolution of Yttrium $\alpha$-Sialon ceramics were investigated. As-received ${\beta}-Si_3N_4$ powder (mean particle size: 0.54$\mu$m) and classified ${\beta}-Si_3N_4$ powder(mean particle size: $0.26\mu{m}$) were used as starting powders. With decreasing the starting particle size, the growth of elongated grains was enhanced, which resulted in the whisker -like microstructure with elongated grains. These results were discussed in relation to the two-dimensional nucleation and growth theory. In the specimen heat treated at $1600^{\circ}C$ for 10h before sintering at $1950^{\circ}C$for 1h under 40atm(2-step sintering), the grain size was smaller than of the 1-step sintering at 195$0^{\circ}C$ for 1h. However, bimodal microstructure evolution were not not remarkable in both sample, which is ascribed to the $\alpha$-phase contents existing in ${\beta}-Si_3N_4$ starting powder.
In order to evaluate the oxidation behavior of $\beta$-Sialon, $\beta$-Sialon ceramics was prepared from Si3N4, Al2O3, AlN and Y2O3 system. The specimens were oxidized in an oxygen atmosphere at 1, 20$0^{\circ}C$ for 9days. Oxidation behavior was evaluated by weight gain oxidation process, surface roughness. Microscopy, EDX and X-ray diffraction analysis were also used for the evaluation. The weight and surface roughness ofoxidized specimens were increased with increasing the oxidation time. Oxidized products were mullite, $\alpha$-cristobalite, yttrium aluminum oxide and yttrium silicate oxide.
Synthesis of high purity ultrafine Si3N4 and ${\beta}$-Sialon powders was investigated via the simultaneous reduction and nitriding of amorphous SiO2, SiO2-Al2O3 system prepaerd by hydrolysis of alkoxides, using carbonablack as a reducing agent. In Si(OC2H5)4-C2H5 OH-H2 O-NH4OH system, hydrolysis rate increased with increasing reaction temperature and pH. Pure ${\alpha}$-Si3N4 was formed at 1350$^{\circ}C$ for 5 hrs in N2 atmosphere. In Si(OC2H5)4-Al(OC3H7)3-C6H6-H2 O-NH4OH system, weight loss increased as Si/Al ratio decreased. Single phase ${\beta}$-Sialon consisted of Si/Al=2 was formed at 1350$^{\circ}C$ in N2 and minor phases of ${\alpha}$-Si3N4, AIN, and X-phase were existed besides theSialon phase at other Si/Al ratios. The Si3N4 and Sialon powders synthesized from alkoxides consisted of uniform find particles of 0.05-0.2$\mu\textrm{m}$ in diameter, respectively.
α/β sialon based composites containing silicon nitride whisker and silicon carbide platelet were fabricated by hot pressing. Effect of the reinforcing agents on the α to β phase transformation of the sialon as well as on the mechanical properties was investigated. Silicon nitride whisker and silicon carbide platelet promoted the phse transformation. TEM/EDS analysis revealed that the grain containing the whisker had 'core-rim' structure; core being high purity Si3N4 whisker and rim being β-sialon. Flexural strength of the composite decreased with the reinforcement addition which, on the other hand, improved fracture toughness of it. High temperature strength was measured at 1300℃ to be about 130 MPa lower than that measured at RT for the whisker reinforced composites.
$eta$-Sialon synthesis was investigated via the simulataneous reduction and nitriding of Wando pyrophyllite. When Wando pyrophyllite-graphite-$Si_3N_4$ seed mixture was heated at 135$0^{\circ}C$ for as long as 10 hours in 80% $N_2$-20%$H_2$ atomsphere $eta$-$Si_3N_4$ solid solution was mainly formed together with a small amount of $\alpha$-$Si_3N_4$ The value z of the forming $Si_{6-x}Al_2O_2N{8-z}$ was decreased with heating time.
Partially stabilized alpha-sialon composition (X=0.1) powder was hot-pressed at 1800~200$0^{\circ}C$ for 0~90 min with 30 MPa. Sintering behavior, phase changes and mechanical properties for the specimens were studied. As sintering temperature was raised from 1800 to 190$0^{\circ}C$, the relative density tended to increase and reached 99% of theoretical at 190$0^{\circ}C$. However the amount of alpha-sialon decreased because alpha-sialon transformed to beta-Si3N4 and yttrium rich silicate glass. In the case of hot-pressing at 190$0^{\circ}C$ for various times, densification increased with sintering time and full densification above 99% of theoretical was attained by 30 min. The amount of alpha-sialon decreased with sintering time. The maximum strength of 825 MPa was obtained by hot-pressing at 190$0^{\circ}C$ for 60 min.
Various kaolin samples with different alumina content were prepared from calcined admixture of kaolin and ammonium sulfate by varying the treatment time in sulfuric acid. Samples were nitridated under N2 or N2-H2 atmosphere with changing the amount of added carbon, the reaction time and temperature. As the alumina content lowered, the size of kaolin particles decreased and the specific surface area increased. XRD analysis indicated that ${\alpha}$-quartz remained by decomposition of halloysite and meta-halloysite. Experimental results of nitridation behavior are summerized as follows; 1) Nitridation under N2 atmosphere. With the increase of C/SiO2 ratio and with the decrease of Al2O3 content, disappearance of XRD pattern peaks of mullite, ${\alpha}$-quartz and ${\alpha}$-Al2O3 were accelerated at 1300$^{\circ}C$. SiC was the main phase in the reaction product of acid-treated kaolin samples nitridated at 1300$^{\circ}C$ for 10 hours regardless of C/SiO2 ratio. But the XRD peak intensities of ${\beta}$-Si3N4, ${\beta}$-sialon and SiC did not show much difference when untreated raw kaolin was fired at the same condition. When the ratio of C/SiO2 was 3.5, ${\beta}$-sialon and ${\beta}$-Si3N4 existed in the reaction product of about 22% alumina containing kaolin sample fired at 1350$^{\circ}C$ for 7 hours. Only ${\beta}$-sialon existed in the same sample fired at 1400$^{\circ}C$ for 10 hours. ${\beta}$-sialon was obtained from all of the acid-treated kaolin samples fired at 1400$^{\circ}C$ for 40 hours, but AlN and SiC remained in the untreated kaolin sample. Z value of the ${\beta}$-sialon obtained from the 22% alumina containing kaolin sample fired at 1400$^{\circ}C$ for 40 hours was about 1.3(XRD) and 1.5(EDS). 2) Nitridation under 80N2+2OH2 mixed gas atmosphere with the C/SiO2 ratio of 1 Mullite was not found, but ${\alpha}$-Si3N4, and ${\beta}$-sialon were present in the reaction product of about 22% alumina containing kaolin sample fired at 1300$^{\circ}C$ for 10 hours. When untreated kaolin sample was nitridated at the same condition, mullite remained. AlN and SiC were not found in the reaction product of about 22% alumina containing kaolin sample fired at 1350$^{\circ}C$ for 5 hours. On the other hand, AlN and SiC remained in the product of untreated kaolin fired at the same condition.
The powders of the system Si3N4-Y2O3-AlN were prepared using Si(OC2H5)4 and YCl3.6H2O together with commercial AlN powder. $\alpha$-Si3N4 was prepared by the carbothermal reduction and nitridation of the hydrolyzed gel at 135$0^{\circ}C$ for 10h in N2 atmosphere. YCl3.6H2O was observed to be changed to Y2O3 during the reaction. $\alpha$-Sialon(X=0.2, 0.4, 0.6) ceramics were obtained by hot-pressing the Si3N4-Y2O3-AlN mixture at 178$0^{\circ}C$ for 1h under 30 MPa. The content of $\alpha$-Sialon increased with increasing metal solubility(x value) and $\alpha$-Sialon single phase was obtained at the metal solubility of 0.6. With increasing metal solubility, flexural strength, fracture toughness and thermal shock resistence were decreased, while the microhardness was increased. Large elongated $\beta$-Si3N4 grains were mainly observed at lower metal solubility. Mechanical prorerties of the sintered ceramics with X=0.2 were measured as follows : flexural strength ; 650 MPa, fracture toughness ; 3.63 MN/m3/2, hardness ; 14.7 GPa, thermal shock resistence temperature ; 58$0^{\circ}C$.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.