A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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PRESSURELESS SINTERED SILICON CARBIDE CERAMICS WITH HIGH FRACTURE TOUGHNESS AND HIGH HARDNESS, COMPOSITIONS THEREOF AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
The present invention relates to a composition for manufacturing a pressureless sintered silicon carbide ceramic material having high toughness and high hardness, to a silicon carbide material, and to a manufacturing method of a material. More specifically, provided are: a composition for manufacturing a silicon carbide material, comprising silicon carbide powder and Al_2O_3, AlN, Y_2O_3 as a sintering additive; and a manufacturing method of a silicon carbide material manufactured by using the same, and having a simple process by using a very excellent pressureless sintering method. The manufacturing method of the present invention is capable of condensing the silicon carbide through a pressureless sintering process, and is an economic process not required for sintering at high temperatures or a pressurizing and sintering process, while manufacturing the silicon carbide material having both high toughness and high hardness.
본 발명은 고인성과 고경도를 갖는 상압소결 탄화규소 소재 제조용 조성물, 탄화규소 소재 및 소재의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄화규소 분말과 소결첨가제로서 AlO, AlN, YO를 포함하는 구성을 특징으로 하는 탄화규소 소재 제조용 조성물과, 이를 이용하여 제조되어 소결 밀도가 3.10 ~ 3.40 g/cm범위이고, 파괴인성이 6.2 ~ 8.5 MPa?m이며, 경도가 26 ~ 30 GPa 범위로 매우 우수한 상압소결법을 사용하여 공정이 간단한 탄화규소 소재의 제조방법을 제공한다. 이상과 같은 본 발명에 따르면, 본 발명은 소결첨가제로서 AlO, AlN, YO을 포함하는 소결첨가제를 사용함으로써, 고가의 나노 크기 탄화규소 입자 대신 서브마이크론(submicron) 크기의 베타상 탄화규소와 알파상 탄화규소 분말을 사용함에도 불구하고, 소결첨가제가 탄화규소 표면의 SiO와 반응하여 사성분계 액상이 서로 상승작용을 일으키고, 입자 성장을 가속화하기 위한 종자 입자로 첨가된 알파상 탄화규소가 상기 사성분계 액상에서 β-SiC→α-SiC 상변태를 촉진함으로써 탄화규소의 치밀화와 입자성장을 촉진시키므로, 1900℃ 이하의 낮은 온도에서 상압소결 공정만으로 탄화규소의 치밀화가 가능한 작용효과가 기대된다.
PRESSURELESS SINTERED SILICON CARBIDE CERAMICS WITH HIGH FRACTURE TOUGHNESS AND HIGH HARDNESS, COMPOSITIONS THEREOF AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
The present invention relates to a composition for manufacturing a pressureless sintered silicon carbide ceramic material having high toughness and high hardness, to a silicon carbide material, and to a manufacturing method of a material. More specifically, provided are: a composition for manufacturing a silicon carbide material, comprising silicon carbide powder and Al_2O_3, AlN, Y_2O_3 as a sintering additive; and a manufacturing method of a silicon carbide material manufactured by using the same, and having a simple process by using a very excellent pressureless sintering method. The manufacturing method of the present invention is capable of condensing the silicon carbide through a pressureless sintering process, and is an economic process not required for sintering at high temperatures or a pressurizing and sintering process, while manufacturing the silicon carbide material having both high toughness and high hardness.
본 발명은 고인성과 고경도를 갖는 상압소결 탄화규소 소재 제조용 조성물, 탄화규소 소재 및 소재의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄화규소 분말과 소결첨가제로서 AlO, AlN, YO를 포함하는 구성을 특징으로 하는 탄화규소 소재 제조용 조성물과, 이를 이용하여 제조되어 소결 밀도가 3.10 ~ 3.40 g/cm범위이고, 파괴인성이 6.2 ~ 8.5 MPa?m이며, 경도가 26 ~ 30 GPa 범위로 매우 우수한 상압소결법을 사용하여 공정이 간단한 탄화규소 소재의 제조방법을 제공한다. 이상과 같은 본 발명에 따르면, 본 발명은 소결첨가제로서 AlO, AlN, YO을 포함하는 소결첨가제를 사용함으로써, 고가의 나노 크기 탄화규소 입자 대신 서브마이크론(submicron) 크기의 베타상 탄화규소와 알파상 탄화규소 분말을 사용함에도 불구하고, 소결첨가제가 탄화규소 표면의 SiO와 반응하여 사성분계 액상이 서로 상승작용을 일으키고, 입자 성장을 가속화하기 위한 종자 입자로 첨가된 알파상 탄화규소가 상기 사성분계 액상에서 β-SiC→α-SiC 상변태를 촉진함으로써 탄화규소의 치밀화와 입자성장을 촉진시키므로, 1900℃ 이하의 낮은 온도에서 상압소결 공정만으로 탄화규소의 치밀화가 가능한 작용효과가 기대된다.
PRESSURELESS SINTERED SILICON CARBIDE CERAMICS WITH HIGH FRACTURE TOUGHNESS AND HIGH HARDNESS, COMPOSITIONS THEREOF AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
고인성 고경도 상압소결 탄화규소 소재 제조용 조성물, 탄화규소 소재 및 소재의 제조방법
KIM YOUNG WOOK (author) / EOM JUNG HYE (author) / SEO YU KWANG (author) / LEE SEUNG JAE (author)
2016-03-04
Patent
Electronic Resource
Korean
IPC:
C04B
Kalk
,
LIME
European Patent Office | 2016
European Patent Office | 2015
| European Patent Office | 2015
Pressureless sintering high-toughness silicon carbide and preparation method thereof
| European Patent Office | 2021
Extrusion molding process of pressureless sintered silicon carbide
| European Patent Office | 2021