질화규소의 가스압 소결 (GPS) 시간에 따른 마모거동

이수완; 김성호; Soo W. Lee; Sung-Ho Kim

Korean Journal of Materials Research, Vol.10, No.1, 83-89, January, 2000

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질화규소의 가스압 소결 (GPS) 시간에 따른 마모거동

Wear Behavior of Silicon Nitride Depending on Gas Pressure Sintering Time

이수완, 김성호

선문대학교 재료공학과

Soo W. Lee, and Sung-Ho Kim

Department of Materials Engineering, Sun Moon University, Asann, 336-840, KOREA, Korea

초록

Si 3 N 4 에 2wt% Al 2 O 3 와 6wt% Y 2 O 3 을 첨가한 분말을 가스압 소결 방법으로 시편을 제조하였다. 이때 소결시 시간변화에 따른 공기 중에서 마모 특성을 비교하였다. 소결 시간에 따른 마모 특성의 변화는 기계적 성질, 즉, 파괴인성 등이 영향을 주는 것으로 나타났다. 소결 시간이 길어지면 큰 elongated 입자의 과잉성장에 따라 곡강도 및 파괴인성이 낮아져 이 결과 마모가 증가되었다. 이때 나타난 결과에 의하면 공기 중에서 질화규소의 마모특성에 영향을 주는 인자는 여러 가지 기계적 특성 중에서 파괴인성 및 곡강도가 미치는 영향이 크게 나타났다.

Si 3 N 4 powder with 2wt% Al 2 O 3 and 6wt% Y 2 O 3 additives was sintered by gas pressure sintering (GPS) technique. The variations in the unlubricated wear behavior depending on sintering time were compared. Tribological properties depending on sintering time are associated with fracture toughness as well as flexural strength of materials. When increasing the sintering time, the larger elongated grains were formed as a result of exaggerated grain growth. As the fracture toughness and flexural strength decreased, the wear volume increased. On the basis of these experimental results, the unlubricated wear properties of silicon nitride were found to be governed mostly by both the fracture toughness and the flexural strength of the material.

Keywords:structural ceramics;silicon Nitride;wear;microstructure;grain growth

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