• 제목/요약/키워드: Silicon-Based

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PDMS 코팅을 통한 지르코늄 기반 금속유기골격체의 고습 환경에서 DIMP 흡착 성능 지속성 개선 (Improving the DIMP Sorption Capacity Durability of Zirconium Based Metal-Organic Frameworks Coated with Polydimethylsiloxane at High Humidity)

  • 장원형;정상조
    • 공업화학
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    • 제33권3호
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    • pp.296-301
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    • 2022
  • UiO-66과 같은 지르코늄 기반 금속유기골격체(Zr-MOFs)는 비표면적이 넓고 선택적 흡착 능력이 뛰어나 전장환경에서 화학작용제 방호 물질로써 주목받고 있다. 하지만 대부분의 금속유기골격체는 약한 금속-유기 리간드 결합과 공극의 존재로 인하여 대기 중에 노출 시 물 분자와의 반응으로 선택적 흡착 성능이 저하되는 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 대표적인 소수성 고분자 물질인 폴리디메틸실록산(PDMS)을 지르코늄 기반 금속유기골격체인 UiO-66 표면에 코팅하였고, 전장환경에서 적용 가능성을 평가하기 위해 고습 환경에서 diisopropyl methylphosphonate (DIMP)와 같은 유사 화학작용제의 흡착 성능 지속성을 코팅 전과 비교하였다. PDMS를 코팅한 UiO-66의 표면 구조와 유기 작용기 분포를 분석한 결과 실리콘이 고르게 도포된 것을 확인하였으며, 접촉각을 측정한 결과 PDMS를 코팅한 UiO-66에서 30° 이상 접촉각이 증가하여 소수성이 증대한 것을 확인하였다. 또한 UiO-66과 PDMS를 코팅한 UiO-66을 흡착제로 사용하여 고습 환경에서 유사 화학작용제인 DIMP의 흡착 성능 지속성을 확인한 결과 PDMS를 코팅한 UiO-66가 기존의 UiO-66에 비하여 높은 DIMP 흡착 성능 지속성을 나타내는 것을 알 수 있었다.

SiC 단결정의 TSSG 공정을 위한 전이금속 특성 연구 (Study on the characteristics of transition metals for TSSG process of SiC single crystal)

  • 이승준;유용재;정성민;배시영;이원재;신윤지
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.55-60
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    • 2022
  • 본 연구에서는 SiC 단결정의 TSSG 공정중 결정 품질을 저하시키지 않으면서도 의도하지 않은 질소 도핑(N-UID)을 쉽게 제어하기 위해 지금까지 Co 또는 Sc 전이금속을 첨가한 신규 용융조성을 제안한다. Co 또는 Sc의 특성을 파악하기 위해 Ar 분위기에서 1900℃ 온도에서 약 2시간 동안 열처리 실험을 수행했다. 용융조성은 Si-Ti 10 at% 또는 Si-Cr 30 at%를 비롯하여, 탄소 용해도에 효과적이라고 알려진 Co 또는 Sc을 각각 3 at% 첨가하였다. 열처리 후 도가니 단면을 가공하여 도가니-용융물 계면에서 발생한 Si-C 반응층을 관찰하고, 탄소황분석을 통해 조성에 따른 탄소 용해도를 간접적으로 분석하였다. 그 결과, Si-Sc 기반 용융조성이 TSSG 공정에 적합한 특성을 갖는 Si-C반응층을 형성하고 있었다. 또한 탄소황분석 결과에서도 Cr 다음으로 높은 탄소량이 갖는 것으로 분석되었다. Sc는 Cr에 비해 질소와의 반응성이 낮은 이점을 가지므로 TSSG 공정에 Si-Sc 용융조성을 적용하면, 본 연구에서 의도한 대로 SiC 단결정 성장속도와 질소 UID를 모두 제어할 수 있는 것으로 고려된다.

규산칼륨 첨가 양액으로부터 6가지 분식물의 규소 흡수도 (Silicon Uptake Level of Six Potted Plants from a Potassium Silicate-supplemented Hydroponic Solution)

  • 손문숙;송주연;임미영;;김귀순;정병룡
    • 원예과학기술지
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    • 제31권2호
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    • pp.153-158
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    • 2013
  • 본 실험은 인공배지가 담긴 용기에서 재배되는 6가지 분식물의 지상부와 지하부에 흡수된 규소의 양과 각 양액에 첨가된 규소의 농도에 따른 흡수 경향을 구명하고자 수행되었다. 화훼농가에서 주로 재배되고 있는 분식물 중에서 국화, 스파티필럼, 칼랑코에, 아이비, 카네이션, 그리고 포인세티아를 선정하고 균일한 묘를 선별하여 350mL 마젠타 박스에서 재배하면서 $K_2SiO_3$를 이용하여 Si를 0, 2.7 또는 5.4mM 농도로 첨가하였다. 각 마젠타 박스에 에어펌프에 1m 길이의 polyethylene 튜브를 연결하여 전체 실험기간 동안 $2L{\cdot}h^{-1}$(노즐당 $143mL{\cdot}h^{-1}$)로 양액에 통기하면서 재배하였다. 양액의 EC는 $1.5mS{\cdot}cm^{-1}$로, pH는 5.6으로 실험 시작 전에 조정하였다. 모든 환경 조건이 동일한 조건에서 재배한 작물을 15일째에 수확하여 지하부와 지상부의 규소 함량을 몰리브덴청법을 이용하여 측정하였다. 이를 바탕으로 규소 흡수 정도와 농도에 따른 규소 함량 변화를 알아보기 위해 단순회귀분석을 통해 검정하였으며, 양액 내에 남아 있는 규소 함량은 ICP-AES을 이용하여 측정하였다. 6가지 분식물 중 지하부의 규소 함량은 카네이션에서 가장 높고 포인세티아에서 가장 낮았다. 그리고 지상부의 규소 함량은 카네이션에서 가장 높았고 칼랑코에에서 가장 낮았다. 지상부와 지하부를 합친 식물체의 총규소 함량은 포인세티아, 칼랑코에 및 국화 는 규소 흡수 정도가 낮았고, 스파티필름은 중간 그리고 아이비와 카네이션은 높게 나타났다. 본 연구의 결과에서 규소 흡수 정도는 식물마다 달랐고 회귀분석이 식물에 따라 다양하게 나타났다.

액상 실리콘과 금속화합물을 융합한 저선량 방사선 차폐 소재 개발을 위한 사전연구 (Preliminary Study for Development of Low Dose Radiation Shielding Material Using Liquid Silicon and Metalic Compound)

  • 장서구;한수철;강성진;임성욱;이성수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권3호
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    • pp.461-468
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    • 2017
  • 본 연구는 진단용 X선 에너지 영역에서 고순도의 납 0.5mm 와 실리콘(Si)과 이산화티탄($TiO_2$)을 이용한 X선 융합차폐체의 선량을 측정하고 차폐율을 비교 측정하였다. 실험을 위하여 실리콘(Si)과 이산화티탄($TiO_2$)을 혼합하여 1 mm 두께의 패드형 차폐체를 제작하고, 차폐체의 두께를 1mm 씩 증가시키며 X선을 조사하여 0 mR이 될 때까지 선량을 측정하였다. KS A 4025의 권고에 따라 X선 조사조건은 각각 60 kVp 20 mAs, 100 kVp 20 mAs로 하였으며, 두 개의 관전압 조건에서 차폐체가 없을 경우의 조사선량을 기준으로 차폐체가 있을 경우의 선량과 비교하여 차폐율을 구하였다. 두께 0.5 mm 납판 차폐체의 차폐율은 60 kVp에서 95.92%, 100 kVp에서 85.26%로 측정되었고, 실리콘(Si)과 이산화티탄($TiO_2$)패드 차폐체를 적용하였을 경우 60 kVp, 20 mAs 조건에서 두께가 11 mm 이상일 때 10회 조사 평균선량은 1.77 mR, 차폐율은 납판 0.5 mm 차폐체와 등가의 차폐율을 나타내었으며, 13 mm에서 측정선량이 0 mR이 되었다. 100 kVp, 20 mAs 조건에서는 17 mm 두께에서 납 0.5 mm 차폐체와 등가 이상의 차폐율이 관찰 되었고 23 mm 두께에서 100% 의 차폐율을 관찰할 수 있었다. 본 연구 결과를 통해 실리콘-이산화티탄 화합물은 실리콘의 물성이 그대로 존재하면서 금속화합물과 융합할 수 있다는 결과를 얻었으며, 이후 방사선 흡수가 더 뛰어난 금속화합물등과 혼합할 경우 납의 위해성을 포함하지 않으며, 재료와 가공성에서 경제적이며, 실리콘의 강점을 살려 탄성과 유연성이 뛰어난 저선량용 방사선 차폐재의 제작 가능성을 확인해 볼 수 있었다.

중국인과 일본인에 대한 가변형 치과 인상용 트레이의 적합성에 관한 연구 (A Study on the Fitness of Adjustable Dental Impression Trays on the Chinese and Japanese)

  • 강한중;이진한;최종인;이인섭;동진근
    • 대한치과보철학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.175-184
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    • 2008
  • 연구목적: 본 연구는 가변형 트레이 개발의 일환으로 그 시제품을 제작하고 비가역성 수성 콜로이드 인상재를 사용하여 중국인과 일본인에서 인상채득 시 트레이의 구강 내 적합성를 알아보고자 하였다. 연구재료 및 방법: 가변형 트레이는 한국 성인 악궁의 크기 분석결과를 기본으로 하여 설계하였으며, 먼저 CAD-CAM 작업을 통하여 견본 모형을 제작한 후, 이를 똑같이 복제한 실리콘 간이금형을 만들었다. 그리고 이 금형에 polyurethane을 주입하여 다수의 시제품을 완성하였다. 시제품을 이용하여 중국인으로는 상해 제2의과대학교 구강의학원 학생 60명 (남자 30명, 여자 30명)을 대상으로 하였고, 일본인으로는 일본 구마모토 고등학교 졸업생 60명 (남자 30명, 여자 30명)을 대상으로 인상채득을 실시하고, 측정부위별로 인상체의 두께와 길이를 측정한 후 통계처리를 하여 그 적합성을 평가하였다. 결과: 1. 중국인과 일본인 모두 스탑과 경사면에 의해 트레이의 폭이 적절히 조절되어 대체적으로 3-6mm의 균일한 인상체의 두께를 얻을 수 있었다. 2. 중국인의 상악 트레이에서는 전치 순측 변연부에서 두께가 6.2mm, 견치 순측 변연부에서 두께가 5.9mm, 구개부 중앙은 10.5 mm, 구개부 후방은 9.7mm 높이로 비교적 인상체의 두께가 크게 측정되었다. 3. 중국인의 하악 트레이에서는 제1, 2소구치 접촉점 설측 변연부에서 인상체의 길이가 8.9mm, 전치 설측 변연부에서 7.2mm로 길게 나타났으며, 견치 순측 6.8mm, 소구치 순측 7.0mm로 인상체의 두께가 크게 측정되었다. 4. 일본인의 상악 트레이에서는 전치 순측 변연부에서 두께가 7.4mm, 견치 순측 변연부에서 7.7mm, 구개부 중앙은 9.1mm 높이로 인상체의 두께가 비교적 크게 측정되었다. 5. 일본인의 하악 트레이에서는 견치 순측 7.4mm, 제1, 2소구치 접촉점 순측 변연부 8.4mm로 인상체의 두께가 크게 측정되었다. 결론: 본 가변형 치과 인상용 트레이는 한국인 모형 계측치를 바탕으로 설계되어 한국인에서 적합성이 우수하며, 본 실험의 결과 중국인과 일본인에서도 적합성이 좋아 본 트레이를 범용하여 쉽고 정확한 인상채득을 할 수 있을 것이다.

지구력 운동이 급성기 뇌졸중 쥐의 뒷다리근 질량에 미치는 영향 (Effect of endurance exercise during acute stage on hindlimb muscles of stroke induced rat)

  • 안경주;이윤경;임지회;최스미;최명애
    • Journal of Korean Biological Nursing Science
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    • 제2권2호
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    • pp.67-80
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    • 2000
  • The purpose of this study was to identify hindlimb muscle atrophy in stroke induced rat and determine the effect of endurance exercise on body weight, weight of hindlimb muscle during 7 days after stroke induction. Thirty four male Sprague-Dawley rats with 200-270g body weight were divided into four groups : control, control+exercise(Con+Ex), stroke, and exercise after stroke(St+Ex) group. The control group and Con+Ex group received sham operation and the stroke group and St+Ex group received right MCA occlusion operation by using silicon-coated probe. The Con+Ex and St+Ex groups ran on a treadmill for 20min/day at 10m/min and $10^{\circ}grade$. Daily body weight and diet intake were measured every morning for 7 days. Cerebral infarction of stroke and St+Ex groups were identified by staining with TCC for 30minutes. The data were analyzed by Kruskal-Wallis test and Mann-Whitney U test using the SPSSWIN 9.0 program. Body weight of the control group at the 7th day increased by 18.3% significantly from the first day of experiment, that of the stroke group at the 7th day decreased by 6.7% significantly compared to the day of receiving right MCA occlusion operation. Body weight of the Con+Ex group at the 7th day increased by 10.3% significantly form the first day of experiment, that of St+Ex group at the 7th day also increased by 13.4% significantly compared to the day of receiving right MCA occlusion operation. The total amount of diet in stroke group decreased significantly compared to that of St+Ex and that of control group. In stroke group the wet weight of both sides of soleus, plantaris, and gastrocnemius muscles decreased significantly compared to that of control group. The relative weight of affected(left) plantaris and gastrocnemius muscles decreased significantly compared to that of the control group. The difference between the weight of affected and unaffected soleus, plantaris, and gastrocnemius muscles were not significant in stroke group. The wet weight of right gastrocnemius muscles in Con+Ex group increased compared to that of control group. The relative weight of right gastrocnemius muscle increased significantly compared to that of the control group. The wet weight of St+Ex group increased significantly compared to that of the stroke group in both sides of soleus, plantaris, and gastrocnemius muscles. The relative weight of affected plantaris muscle increased significantly compared to that of the stroke group. The difference between the weight of affected and unaffected soleus, plantaris, and gastrocnemius muscles were not significant in St+Ex group. Body weight and wet weight of soleus, plantaris, and gastrocnemius muscles in the St+Ex group did not recover to the values of control group. Based on these results, it can be suggested that endurance exercise during acute stage of stroke can reduce muscle atrophy related to denervation, inactivity and undernutrition.

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광도전체 물질의 치료 방사선 선량계 적용을 위한 가능성 연구 (The Feasibility Study of photoconductor materials for the use of a dosimeter in Radiotherapy)

  • 장기원;신정욱;오경민;박성광;김진영;박지군;남상희
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.81-84
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    • 2013
  • 고 에너지 방사선의 이용과 치료 계획의 발전이 이루어지면서 치료방사선에서 선량 측정의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 이러한 선량 측정을 위한 검출기에는 이온 전리함, 필름, 열형광선량계, 다이오드 등이 있다. 이중, 다이오드 검출기는 입사되는 방사선에 의하여 전기적인 신호를 생성하는 광도전체 물질을 사용하는데, 이러한 광도전체 물질에 대해서 최근 많은 연구 그룹들이 관심을 가지고 있다. 하지만, 방사선 치료 영역에서만은 실리콘(Si) 이외에 물질에 대한 연구 결과가 활발히 도출되고 있지 않은 실정이다. 본 논문에서는 광도전체 물질의 고 에너지 방사선에 대한 반응 특성을 확인함으로써 선량계로의 적용 가능성을 검증하고자 하였다. 요오드화수은($HgI_2$)과 요오드화납($PbI_2$)을 기반으로 하는 검출기를 제작하여, 선형가속기에서 입사되는 고 에너지 방사선에 대하여 재현성, 선형성, Pulse rate response를 평가하였다. 이러한 항목들은 치료방사선의 선량계로써의 역할을 평가할 수 있는 필수 요소들이다. 실험결과, 제작된 요오드화수은($HgI_2$)은 약 7% 내외의 재현성과 선형성 오차를 나타내었으며, 요오드화납($PbI_2$)은 1.7%의 선형성 오차와 12.2%의 재현성 오차를 가지는 것으로 확인되었다.

졸-침투와 감광성 직접-패턴 기술을 이용하여 스크린인쇄된 Pb(Zr,Ti)O3 후막의 하이브리드 제작 (Hybrid Fabrication of Screen-printed Pb(Zr,Ti)O3 Thick Films Using a Sol-infiltration and Photosensitive Direct-patterning Technique)

  • 이진형;김태송;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.83-89
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    • 2015
  • 본 논문에서는 졸-침투와 직접-패턴 공정을 이용하여 향상된 압전 후막의 전기적 특성과 우수한 패터닝 특성을 동시에 만족할 수 있는 제작 방법을 제시한다. 저온(< $850^{\circ}C$) 공정 후 후막의 고밀도 및 직접-패턴의 목적을 달성하기 위해서, 감광성 티탄산 지르콘산 연 ($Pb(Zr,Ti)O_3$, PZT) 졸을 스크린인쇄된 PZT 후막 내부로 침투시켰다. 직접-패턴된 PZT막은 포토크롬마스크와 UV 조사에 의해서 일정한 간격으로 인쇄된 후막 위에 성공적으로 형성되었다. 스크린인쇄된 후막은 분말형태의 기공성 구조를 갖고 있어 조사된 UV빛이 산란되기 때문에, 감광성 졸-침투 공정을 할 때 PZT 후막의 특성을 증가시키기 위한 공정의 최적화가 필요하다. 침투된 감광성 PZT 졸의 농도, 조사된 UV 시간 및 용매 현상 시간을 최적화한 결과, 0.35 M의 PZT 농도, 4 분의 UV 조사시간과 15 초의 용매 현상시간으로 졸-침투된 PZT 후막은 $800^{\circ}C$ 소결 온도에서 입자들의 성장에 의해 치밀화 정도가 증가되었다. 또한 PZT후막의 강유전 특성(잔류분극 및 항복 전압)도 향상되었다. 특히 잔류분극값은 스크린인쇄된 후막보다 약 4배정도 증가되었다. 이렇게 제작된 후막은 어레이타입의 압전형 마이크로미터크기의 센서 및 액츄에이터 등에 응용 가능성을 제시할 수 있었다.

광 결합 및 집속도 향상을 위한 금속 슬릿 프레넬 렌즈의 설계 (Design of Metal-Slit Fresnel Lens for Enhanced Coupling Efficiency)

  • 박동원;정영진;구석모;유선규;박남규;전영민;이석
    • 한국광학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-5
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    • 2009
  • 최근 광 격자구조나(photonic crystal) 표면 플라즈몬파(surface plasmon) 혹은 실리콘을 이용한 나노(nano) 스케일의 광 회로 시스템에 대한 연구가 활발한데, 이는 이미 한계에 다다른 전자회로속도의 한계를 극복하고 지금보다도 훨씬 작은 회로를 구성할 수 있는 이점이 있기 때문이다. 현재까지 보고된 바 있는 광 결합 시스템들은 그 크기가 나노 스케일의 광 회로 시스템에 비해 커서 광 결합 시스템으로서의 의미가 퇴색되고 있는데 본 논문에서는 매우 짧은 초점 거리를 가지며 매우 얇은 구조를 가지는 프레넬 렌즈를 이용한 광 결합 시스템을 제안하여 광 결합 시스템을 나노 스케일 광 회로 시스템과 비교할 수 있을 정도로 소형화 하는 방법을 모색하였다. 본 논문에서는 금 슬릿을 채용한 프레넬 렌즈를 제안하여 설계하고 그 구조를 이용해 2차원 전산모사를 수행하였다. 그 결과, 일반 프레넬 렌즈의 광 결합 효율이 약 43%인데 반해, 금 슬릿을 채용한 프레넬 렌즈의 광 결합 효율은 가장 효율적인 구조로 설계하였을 경우에 최대 약 65%의 광 결합 효율을 보인다. 일반 프레넬 렌즈에 비해 50% 이상의 광 결합 효율의 향상을 달성하였다.

액상소결(液狀燒結)한 SiC계(系)의 전도성(電導性) 복합체(複合體)의 미세구조(微細構造)와 특성(特性)에 미치는 Boride의 영향(影響) (Effects of Boride on Microstructure and Properties of the Electroconductive Ceramic Composites of Liquid-Phase-Sintered Silicon Carbide System)

  • 신용덕;주진영;고태헌
    • 전기학회논문지
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    • 제56권9호
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    • pp.1602-1608
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    • 2007
  • 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%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ 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. The result of phase analysis of composites by XRD revealed SiC(6H, 3C), $TiB_2$, $ZrB_2$ and $YAG(Al_5Y_3O_{12})$ crystal phase on the Liquid-Phase-Sintered(LPS) $SiC-TiB_2$, and $SiC-ZrB_2$ composite. $\beta\rightarrow\alpha-SiC$ 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[%], 249.42[MPa] and 91.64[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 lowest value of $1.319\times10^{-3}/[^{\circ}C]$ for $SiC-ZrB_2$ composite in the temperature ranges from $100[^{\circ}C]$ to $300[^{\circ}C]$ Compositional design and optimization of processing parameters are key factors for controlling and improving the properties of SiC-based electroconductive ceramic composites.