상압소결 탄화규소 소결체의 마찰마모특성 = Tribological Properties of Pressureless-sintered Silicon Carbide

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 Boron과 Carbon black이 소결조제로 첨가된 탄화규소 분말을 1950℃에서 상압소결 방법으로 시편을 제조하고 꺾임강도, 파괴인성, 비마모량을 측정하고 파단면 및 마찰마모면의 미세구조를 SEM으로 관찰하여 마찰마모특성과 미세구조와의 관계를 규명하였다. 또한 마모상대재료로서 SiC pin과 Al_(2)O_(3) pin을 사용하였을때 마찰마모특성과 미세구조와의 관계도 비교 검토하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. SiC pin을 사용한 경우 소결 시편의 비마모량은 Al_(2)O_(3) pin을 사용한 경우보다 많았으나, 가압하중이 증가하면 Al_(2)O_(3) pin을 사용한 경우가 SiC PiH을 사용한 경우보다 비마모량의 증가율이 약 6.5배로 되었다. 2. Pin의 비마모량은 SiC Pin의 경우가 Al_(2)O_(3)의 경우보다 많았으나 가압하중이 증가하면 Al_(2)O_(3) pin의 경우가 SiC pin의 경우보다 비마모량의 증가율이 약 4배로 되었다. 3. 마모상대재료의 마찰계수가 작은 경우에는 마모면의 미세구조가 평활하면서 crack이 나타나지 않았으나, 마찰계수가 큰 경우에는 마모면이 평활치 못하고 crack의 전파현상이 크게 나타났다. 4. 사용된 Pin의 마찰계수가 큰 경우에는 고상소결한 SiC 시편도 액상소결한 시편과 마찰마모 특성이 유사하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, solid-phase sintered silicon carbide samples, composed of SiC powder having boron and carbon black as additives, were prepared by pressureless sintering at 1950℃. The bending strength, the fracture toughness and the specific wear rate of the samples were examined, and the micro structures of the broken and the worn surfaces were observed by SEM to understand the relationship between the tribological characteristics and the micro structure. Additionally, the relationship between the micro structures and the tribological characteristics of the samples for the frictional opponents, SiC and Al_(2)O_(3) pins, were investigated, Conclusions are as follows; 1. The specific wear rate of the samples for the SiC pin was larger than that for the Al_(2)O_(3) pin. However, the specific wear rate for the Al_(2)O_(3) pin was increased about 6.45 times as that for the SiC pin under the load increasing. 2. The specific wear rate of the SiC pin was larger than that of the Al_(2)O_(3) pin. However, the specific wear rate of the Al_(2)O_(3) pin was increased about 4 times as that of the SiC pin under the load increasing. 3. The micro structure of the worn surface showed a flat face without cracks, in the case that the frictional opponents has the low friction coefficient, but in the case of the high friction coefficient, the micro structure of the worn surface showed an uneven face having spreaded cracks. 4. The tribological characteristics of the solid-phase sintered SiC samples was similar to that of liquid-phase sintered ones when the pin having the high friction coefficient was used.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론
• 2. 실험방법
• 2.1. 사용원료 및 시편제조
• 2.2. 물성측정
• 3. 결과 및 고찰
• 4. 결론
• 감사의 글
• REFERENCES