• 접착 및 계면
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• 제9권3호
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• pp.7-13
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• 2008

열전도도가 유사한 입자형 필러인 silicon carbide (SiC)와 섬유형 필러인 carbon fiber (CF)를 polyetheretherketone (PEEK) 고분자에 첨가하여 복합재료의 열확산도에 미치는 영향을 연구하였다. 전자현미경을 통해 얻은 단면사진으로부터 SiC와 CF가 PEEK 매트릭스 안에 균일하게 분산되어 있고 필러들이 부분적으로 서로 네트워크를 형성한 것을 관찰하였다. 레이저 섬광법을 이용하여 상온에서 $200^{\circ}C$까지 PEEK/SiC와 PEEK/CF 복합재료의 열확산도를 측정하였으며, 열확산도는 온도가 상승함에 따라 PEEK-필러와 필러-필러 계면에서의 포논산란 증가에 의하여 감소하였다. 필러함량이 증가함에 따라 복합재료의 열확산도가 증가하였으며, 2상계에 대하여 유도된 Maxwell 및 Nielson 예측식을 실험값과 비교함으로써 매트릭스 내의 필러 분포, 방향성, 종횡비 및 필러간의 상호작용 등을 유추할 수 있었다. Nielson 예측식은 PEEK/SiC 복합재료에 대하여 열전도도를 잘 예측하였다. 입자형 필러인 SiC에 비하여 섬유형 필러인 탄소섬유가 동일한 함량에서 열확산에 기여하는 필러 네트워크를 효과적으로 형성하여 높은 열확산도를 가지는 것으로 추정된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권3호
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• pp.130-134
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• 2017

본 연구는 SiC 용액 성장에서 Cr 40 %가 첨가된 Si melt 내부의 용액과 탄소흐름의 변화를 수치적으로 분석하여 장시간 성장과 고품질의 SiC 단결정을 얻기 위한 최적공정 조건의 설계를 목적으로 진행하였다. 수치 시뮬레이션으로는 crystal growth simulator ($CGSim^{TM}$, STR Group Ltd.)가 사용되었다. 결과적으로, 성장온도, 종자정축과 도가니축의 회전속도 및 성장 시 종자정의 위치에 따라 melt내부의 용액 흐름과 탄소흐름의 속도 및 방향이 변화함으로써 더 균일한 온도구배를 형성하여 안정적인 성장이 이루어지는 조건을 확인하였다. 그러므로, 성장조건들을 조절함으로써 시뮬레이션 상에서 실험조건의 최적화가 가능하였고 향후 실제 실험에서도 많은 도움이 될 것으로 예상된다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권6호
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• pp.73-81
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• 2016

지오폴리머는 메타카올린 혹은 석탄재와 같은 알루미노실리케이트 원료를 알칼리 활성화제와 반응시켜 제조된 비정질 무기 폴리머로서 포틀랜드 시멘트보다 우수한 내열성을 보인다. 지오폴리머의 고온 수축률은 $600^{\circ}C$까지는 0.5 %이하 ~ 3 %정도이며 용융되기 전까지 총 수축률은 5 ~ 7 %정도이다. 본 연구는 Si/Al비 1.5인 지오폴리머 페이스트에 탄소 나노 섬유, 탄화규소, 파이렉스 유리, 질석 및 ISO 표준사를 첨가하여 지오폴리머의 압축강도와 고온 수축에 미치는 효과를 알아보았다. 탄소 나노 섬유, 탄화규소, 파이렉스 유리와 질석이 첨가된 지오폴리머의 압축강도는 35 ~ 40 MPa범위로 유사하였다. ISO 표준사를 30 wt.% 첨가한 지오폴리머 모르타르의 평균 압축강도는 28 MPa로 가장 낮았다. ISO 표준사를 첨가하면 압축강도는 감소하였고 고온 수축률은 페이스트 수축률의 약 25 %까지 감소되었다. 이는 석영이 대부분인 잔골재 입자가 팽창하여 지오폴리머 겔 조직의 수축을 보상하였기 때문이다. 충전재의 종류와 관계없이 $900^{\circ}C$ 가열 후 지오폴리머 겔 조직은 소결현상에 의해 치밀해졌다.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권3호
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• pp.236-240
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• 2011

In order to deposit a homogeneous and uniform ${\beta}$-SiC films by chemical vapor deposition, we demonstrated the phase stability of ${\beta}$-SiC over graphite and silicon via computational thermodynamic calculation considering pressure, temperature and gas composition as variables. The ${\beta}$-SiC predominant region over other solid phases like carbon and silicon was changed gradually and consistently with temperature and pressure. Practically these maps provide necessary conditions for homogeneous ${\beta}$-SiC deposition of single phase. With the thermodynamic analyses, the CVD apparatus for uniform coating was modeled and simulated with computational fluid dynamics to obtain temperature and flow distribution in the CVD chamber. It gave an inspiration for the uniform temperature distribution and low local flow velocity over the deposition chamber. These calculation and model simulation could provide milestones for improving the thickness uniformity and phase homogeneity.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제2권1호
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• pp.19-24
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• 1996

The phase distribution and interface chemistry by the solid-state reaction between SiC and nickel were studied at temperatures between $550 \;and\; 1250^{\circ}C$ for 0.5-100 h. The reaction with the formation of silicides and carbon was first observed above $650^{\circ}C$. At $750^{\circ}C$, as the reaction proceeded, the initially, formed $Ni_3Si_2$ layer was converted to $Ni_2$Si. The thin nickel film reacted completely with SiC after annealing at $950^{\circ}C$ for 2 h. The thermodynamically stable $Ni_2$Si is the only obsrved silicide in the reaction zone up to $1050^{\circ}C$. The formation of $Ni_2$Si layers with carbon precipitates alternated periodically with the carbon free layers. At temperatures between $950^{\circ}C$ and $1050^{\circ}C$, the typical layer sequences in the reaction zone is determined by quantitative microanalysis to be $SiC/Ni_2$$Si+C/Ni_2$$Si/Ni_2$$Si+C/…Ni_2$Si/Ni(Si)/Ni. The mechanism of the periodic band structure formation with the carbon precipitation behaviour was discussed in terms of reaction kinetics and thermodynamic considerations. The reaction kinetics is proposed to estimate the effective reaction constant from the parabolic growth of the reaction zone.

• 한국세라믹학회지
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• 제13권1호
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• pp.11-19
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• 1976

Carbon bond 흑연도가니는 clay bond 형 흑연도가니에 비하여 열전도율이 크고 열팽창율이 적으며, 열간하중성이 좋을 뿐 아니라 열충격에도 안전하여 그 사용 수명이 100여회나 된다. 본 연구결과 carbon bond 형 흑연도가니의 제조에 적합한 원료의 조합비는 인장흑연 40, 탄화규소 15, Ferro-silion 25, 무기질결합제 15, 영정석 3, ferromanganese 2 였으며, 흑연도가니 제조에 소요되는 원료들의 상호관계는 흑연량이 증가할수록 산화율 및 기공률이 증가하고, 기공률의 증가도 흑연의 산화량에 비례하였으며, 탄화규소의 증가는 산화율 및 기공률을 증가 시켰고 ferrosilion의 증가는 기공률 및 산화율에 별영향을 미치지 않었고, 유리질의 증가는 산화율 및 기공율을 감소시키나 과량이면 bloating현상이 일어나 오히려 기공률이 커졌다. 제조된 도가니의 물성은 부피비중2.31, 겉보기비중 2.58, 기공률 15.2%, 흡수율 6.01%, 압축강도 438kg/$cm^3$, 인장강도 256kg/$cm^3$, 산화소모율 3.77%이하이며 평균사용 수명은 105회였다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제8권4호
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• pp.173-180
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• 2012

SiC particles, 8.3 ${\mu}m$ in volume average diameter, were chlorinated in an alumina tubular reactor, 2.4 cm in diameter and 32 cm in length, with reactor temperature varied from 100 to $1200^{\circ}C$. The flow rate of the gas admitted to the reactor was held constant at 300 cc/min, the mole fraction of chlorine in the gas at 0.1 and the reaction time at 4 h. The chlorination was negligibly small up to the temperature of $500^{\circ}C$. Thereafter, the degree of chlorination increased remarkably with increasing temperature until $900^{\circ}C$. As the temperature was increased further from 900 to $1200^{\circ}C$, the increments in chlorination degree were rather small. At $1200^{\circ}C$, the chlorination has nearly been completed. The surface area of the residual carbon varied with chlorination temperature in a manner similar to that with the variation of chlorination degree with temperature. The surface area at $1200^{\circ}C$ was 912 $m^{2}/g$. A simple model was developed to predict the conversion of a SiC under various conditions. A Langmuir-Hinshelwood type rate law with two rate constants was employed in the model. Assuming that the two rate constants, $k_{1}$ and $k_{2}$, can be expressed as $A_{1e}^{-E_{1}/RT}$ and $A_{2e}^{-E_{2}/RT}$, the four parameters, $A_{1}$, $E_{1}$, $A_{2}$, and $E_{2}$ were determined to be 32.0 m/min, 103,071 J/mol, 2.24 $m^{3}/mol$ and 39,526 J/mol, respectively, through regression to best fit experimental data.

• 폴리머
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• 제33권6호
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• pp.575-580
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• 2009

폴리카보실란에 탄소직물을 보강제로 이용하여 제조한 탄소/탄화규소 복합재는 좋은 내산화 특성과 열 충격에 강한 특성으로 인해 높은 온도의 구조체에 적용되고 있다. 본 연구에서는 고분자 함침 열분해법을 이용하여 탄소직물에 폴리카보실란 용액을 함침한 후, 전자선을 이용하여 가교하고, 열분해 과정을 통해 탄소/탄화규소 복합재로 제조하였다. 실험 결과 복합재 시료의 공극률과 밀도는 각각 13.5%와 $2.44\;g/cm^3$을 나타냈고, 내산화 특성은 지속적인 고온의 산화 분위기에서 95.9%의 잔류량을 나타내어 본 연구에서 제조한 탄소/탄화규소 복합재의 우수한 내산화 특성을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제50권1호
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• pp.31-36
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• 2013

${\beta}$-SiC powders were synthesized by a carbothermal reduction process using $SiO_2$-C precursors fabricated by a sol-gel process using phenol resin and TEOS as starting materials for carbon and Si sources, respectively. The C/Si molar ratio was selected as an important parameter for synthesizing SiC powders using a sol-gel process, and the effects of the C/Si molar ratio (1.4-3.0) on the particle size, particle size distribution, and yield of the synthesized ${\beta}$-SiC powders were investigated. It was found that (1) the particle size of the synthesized ${\beta}$-SiC powders decreased with an increase in the C/Si molar ratio in the $SiO_2$-C hybrid precursors, (2) the particle size distribution widened with an increase in the C/Si molar ratio, and (3) the yield of the ${\beta}$-SiC powder production increased with an increase in the C/Si molar ratio.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제12권1호
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• pp.29-33
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• 2013

We have fabricated transparent polymer composite films with high thermal emissivity, which can be used for heat dissipation of transparent electronics. PMMA (poly(methyl methacrylate)) solution with high transparency and thermal emissivity is mixed with various fillers (carbon nanotubes (CNTs), aluminum nitride (AlN), or silicon carbide (SiC)) with high thermal conductivity. We have achieved the thermal emissivity as high as 0.94 by the addition of CNTs. Compared with the PMMA film on glass, however, the addition of AlN or SiC is shown to rather decrease the thermal emissivity. It is also observed that the thickness of the PMMA film does not affect its thermal emissivity. To avoid any degradation of the thermal conductivity, therefore, the PMMA film thickness is desirable to be $1{\mu}m$. There also exists a tradeoff between the optical transmittance and thermal conductivity on the selection of the amount of fillers.