The composites were fabricated, respectively, using 61[vol.%]SiC-39[vol.%]$TiB_2$ and using 61[vol.%]SiC-39[vol.%]$ZrB_2$ powders with the liquid forming additives of 12[wt%] $Al_{2}O_{3}+Y_{2}O_{3}$ by hot pressing annealing at $1650[^{\circ}C]$ for 4 hours. Reactions between SiC and transition metal $TiB_2$, $ZrB_2$ were not observed in this microstructure. ${\beta}{\rightarrow}{\alpha}$-SiC phase transformation was occurred on the SiC-$TiB_2$ and SiC-$ZrB_2$ composite. The relative density, the flexural strength and Young's modulus showed the highest value of 98.57[%], 226.06[Mpa] and 86.38[Gpa] in SiC-$ZrB_2$ composite at room temperature respectively. The electrical resistivity showed the lowest value of $7.96{\times}10^{-4}[{\Omega}{\cdot}cm]$ for SiC-$ZrB_2$ composite at $25[^{\circ}C]$. The electrical resistivity of the SiC-$TiB_2$ and SiC-$ZrB_2$ composite was all positive temperature coefficient resistance (PTCR) in the temperature ranges from $25[^{\circ}C]$ to $700[^{\circ}C]$. The resistance temperature coefficient of composite showed the value of $6.88{\times}10^{-3}/[^{\circ}C]$ and $3.57{\times}10^{-3}/[^{\circ}C]$ for SiC-$ZrB_2$ and SiC-$TiB_2$ composite in the temperature ranges from $25[^{\circ}C]$ to $700[^{\circ}C]$.
SiAlON-based ceramics are some of the most typical oxynitride ceramic materials, which can be used as cutting tools for heat-resistant super-alloys (HRSA). SiAlON can be fabricated by using gas-pressure reactive sintering from the raw materials, nitrides and oxides such as $Si_3N_4$, AlN, $Al_2O_3$, and $Yb_2O_3$. In this study, we fabricate $Yb_{m/3}Si_{12-(m+n)}Al_{m+n}O_nN_{16-n}$ (m=0.3, n=1.9, 2.3, 2.7) ceramics by using gas-pressure sintering at different sintering temperatures. Then, the densification behavior, phase formation, microstructure, and hardness of the sintered specimens are characterized. We obtain a fully densified specimen with ${\beta}$-SiAlON after gas-pressure sintering at $1820^{\circ}C$ for 90 min. under 10 atm $N_2$ pressure. These SiAlON ceramic materials exhibited hardness values of ~92.9 HRA. The potential of these SiAlON ceramics for cutting tool application is also discussed.
Si$_3$N$_4$powder with 2 wt% $Al_2$O$_3$and 6 wt% $Y_2$O$_3$additives was sintered by the gas pressure sintering (GPS) technique. The unlubricated wear behavior depending on sintering conditions such as sintering temperature, pressure, and sintering time was investigated. When the sintering temperature and time increased, the larger elongated grains were formed and the microstructural heterogeneity increased. When sintering pressure increased, grain growth, however, was impeded. Also, the wear properties depended on microstructure and friction coefficient were related to grain size. Based on the experimental results, the wear properties were associated with initial friction coefficients as well as mechanical properties including fracture toughness and flexural strength.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.42
no.5
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pp.220-226
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2009
Cr-O-N coatings having different oxygen contents were deposited on Si wafer and SUS 304 substrates by an arc ion plating technique using Cr target in $Ar/O_2/N_2$ gaseous atmosphere. As increasing oxygen content in the coating, the microstructure of Cr-O-N coating changed from polycrystalline having NaCl structure to amorphous structure. Further increase of oxygen content resulted in phase transformation from amorphous to rhombohedral structure. From the variations of d value and average grain size, it was revealed that the maximum solubility of oxygen in Cr-O-N coating was about 21 at.%. And the maximum micro-hardness of 2751HK was obtained in this composition. The lowest friction coefficient was measured in the coating having 34.8 at.% of oxygen. However, more narrow width of wear track was found in the coating having 30.1 at.% of oxygen.
Journal of Electrical Engineering and information Science
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v.3
no.1
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pp.68-72
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1998
The photomachinable glass-ceramics of Ag and CeO2 doped Li203-SiO2 (LAS)glass system was investigated as a function of UV irradiation time. After the expose and the non-exposed samples were heated, they went under crystalline phase with DTA, SEM, TEM and XRD of normal/high temperature. In this work, crystalline phases, microstructure and dielectric properties were studied under the various time of UV irradiation and heat treatment.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.20
no.1
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pp.53-57
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2010
The influence of CaO addition on the crystallization temperature, crystal types, and microstructure of L-A-S ($Li_2O-Al_2O_3-SiO_2$) glass-ceramics system fabricated from a coal bottom ash, produced at thermal power plant, was studied. The glass transition and crystallization temperatures were shifted to the higher temperature position with increasing CaO content in a non-isothermal analysis using a DTA. The major crystalline phases of L-A-S glass-ceramics system produced were identified as ${\beta}$-spodumene ($LiAlSi_2O_6$) and eucryptite ($LiAlSiO_4$). The glass-ceramics showed a bulk and surface crystallization behavior at a time. With increasing CaO content, the ${\beta}$-spodumene peak in XRD increased and some CaO-related phases were formed. The surface crystal grown from the exterior to the center in glass-ceramics showed various shapes by amount of CaO added. Some cracks were generated at the glass-ceramics containing CaO above 9 wt% due to the mismatch of thermal expansion coefficients between a ${\beta}$-spodumene and CaO-related crystal phases.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.6
no.2
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pp.51-61
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1999
$SrBi_2Ta_2O_9$ thin films were prepared on $Pt/SiO_2$/Si p-tyPp (100) substrate by r.f. magnetron sputtering method. The films were annealed at $800^{\circ}C$ and characterized in terms of micro-structures and electrical properties depending on film deposition conditions. XRD patterns of SBT films annealed at $800^{\circ}C$ indicated the typical SBT phase of (006), (111), and (200) with BiPt additional peaks. SEM images show that crystal gram become to grow with increasing the substrate temperature and decreasing the gas pressure. The remanant polarization(2Pr) and the coercive field(Ec) of 200nm thickness SBT film which was deposited at 10$0^{\circ}C$ under 50mtorr gas pressure and annealed at $800^{\circ}C$ were 20.07$\mu$C/$\textrm {cm}^2$ and 79kV/cm, respectively.
Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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v.21
no.6
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pp.760-766
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2018
The present study investigates the effect of PMMA and BN content on microstructure, mechanical and dielectric properties of silicon nitride($Si_3N_4$) ceramics in $Y_2O_3-Al_2O_3$ additive system. The total additive content was fixed at 8 wt.% and the amount of PMMA varies from 0 to 40 wt.% and BN varies from 0 to 36 wt.%, respectively. The crystalline phases of the samples were determined by X-ray diffraction analysis. All the sintered sample shows complete transformation of ${\alpha}$ to ${\beta}-Si_3N_4$ during the sintering process indicated that the phase transformation was unaffected by the PMMA or BN content. However, the microstructure shows that the residual porosity increased with increasing PMMA and BN content. In addition, the flexural strength and the dielectric constant decrease with addition of PMMA and BN due to the residual porosity. This article provides empirical study of design parameters for $Si_3N_4$-based radome materials.
[ $SnO_2$ ]-doped $TiO_2$ thin films were prepared from tin (IV) bis (acetylacetonate) dichloride and titanium diisopropoxide bis (acetylacetonate) with pluronic P123 or degussa P25 as a structural-directing agent. These hydrolyzed sol were spin coated onto Si(100) wafer substrate. The microstructure, morphology and bonding states of thin films were studied by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffractometry (XRD), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The photocatalytic activity of these films was investigated by using indigo carmine solution.
Kim, Jin-Ho;Hwang, Seong-Jin;Sung, Woo-Kyung;Kim, Hyung-Sun
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2007.06a
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pp.309-309
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2007
The LTCCs (low-temperature co-fired ceramics) are very important for electronic industry to build smaller RF modules and to fulfill the necessity for miniaturization of devices in wireless communication industry. The dielectric materials with sintering temperature $T_{sint}$<$900^{\circ}C$ are required. In this study, we investigated with glass-ceramic composition, which was crystallized with two crystals. The microstructure, crystal phases, thermal and mechanical properties, and dielectric properties of the composites were investigated using FE-SEM, XRD, TG-DTA, 4-point bending strength test and LCR measurement. The starting temperature for densification of a sintered body was at $779{\sim}844^{\circ}C$ and the glass frits were formatted to the crystal phases, $CaAl_2Si_2O_8$(anorthite) and $CaMgSi_O_6$(diopside), at sintering temperature. The sintered bodies exhibited applicable dielectric properties, namely 6-9 for ${\varepsilon}_r$. The results suggest that the glass-ceramic composite would be potentially possible to application of low dielectric L TCC materials.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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