실리콘 카바이드 세라믹 및 이의 제조방법
Silicon carbide ceramics and method for preparing thereof
특허 요약
본 발명은 실리콘 카바이드(SiC)에 AlN-Y 2 O 3 -Sc 2 O 3 를 소결 첨가제로 이용한 것을 특징으로 하는 실리콘 카바이드 세라믹과 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 실리콘 카바이드 분말에 신규한 AlN-Y 2 O 3 -Sc 2 O 3 소결 첨가제를 첨가하여 치밀화된 구조의 실리콘 카바이드 세라믹을 제조하였으며, 본 발명에 따른 소결 첨가제 조성으로부터 제조된 실리콘 카바이드 세라믹은 우수한 열전도도를 가지며, 파괴 인성, 굴곡 강도, 비커스 경도 등의 기계적 물성이 종래 실리콘 카바이드 세라믹에 비해 개선된 값을 가졌다. 또한, 본 발명에서는 압력을 가하지 않은 상압(normal pressure) 조건에서, 액상 소결시켰음에도 종래 가압-소결시킨 실리콘 카바이드 세라믹보다 높은 상대 밀도를 가지는 실리콘 카바이드 세라믹을 얻을 수 있었다.
청구항
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| 10 | 실리콘 카바이드 분말, AlN-Y2O3-Sc2O3 소결 첨가제를 에탄올 용매 하에 혼합시키는 단계;상기 혼합된 슬러리를 건조시켜 20MPa 압력으로 프레싱하는 단계; 상기 프레싱된 재료를 270MPa 압력으로 냉간 등방가압성형(CIP, cold isotactic pressing)시켜 밀도를 높이는 단계; 및 상기 냉간 등방가압성형 시킨 재료를 상압(1기압)에서 액상 소결시키는 단계;를 포함하며,상기 실리콘 카바이드(SiC) 분말은 93.5 vol%, 상기 AlN은 1.5 vol%, 상기 Y2O3-Sc2O3는 5 vol%이고, Y2O3와 Sc2O3는 50:50의 비율로 혼합된 것을 특징으로 하는, 상압 액상 소결 공정으로 제조된 실리콘 카바이드 세라믹의 제조방법. |
| 11 | 제10항에 있어서,상기 AlN-Y2O3-Sc2O3 소결 첨가제는 상기 실리콘 카바이드(SiC)의 SiO2 층과 반응하여 Al-Y-Sc-Si-ON 계 액상을 형성시키고, 상기 Al-Y-Sc-Si-ON계 액상은 소결 과정에서 SiC의 용해에 의해 Al-Y-Sc-Si-OCN 계 액상을 형성하며, 상기 Al-Y-Sc-Si-OCN 계 액상은 액상 소결에 의해 SiC의 치밀화를 촉진시키는 것을 특징으로 하는 상압 액상 소결 공정으로 제조된 실리콘 카바이드 세라믹의 제조방법. |
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