SiC에 있는 다공성 세라믹스 - 투명한 물자의 Young 계수 - LiAlSiO4 체계

큰 평면 전시 유리 제조를 위한 기계는 전시 유리의 크기가 증가했는 만큼 더 크게 성장했습니다. 우리의 연구 단체는 높은 Young 계수, 투명한 물자에 의하여 긍정적인 열 확장 물자 및 부정적인 열 확장 물자 보세품으로 이루어져 있는 낮은 열 확장 다공성 물자를 개발하고 있습니다 (GM). SiC와 LiAlSiO₄ 분말은 그들의 긍정 및 부정적인 열 확장 계수 때문에, 각각 선정되었습니다. 바람직한 Young 계수 및 낮은 열 확장 계수를 얻기 위하여는, 다공성 물자 구성은 SiC - GM -에서 유공성 20의₄ Vol. %에 LiAlSiO 체계 선정되었습니다. Young 계수의 실험 가치는 높은 GM 총계를 위한 구성 도표를 사용하여 얻어진 이론적인 가치에 가깝습니다. 그러나 Young 계수의 실험 가치는 낮은 GM 총계를 위한 이론적인 가치 보다는 더 낮습니다. 이 일은 이론적인 Young 계수를 얻기 위하여 SiC와 LiAlSiO 분말을 포함한 GM₄ 의 간격에서 최소량의 GM를 견적합니다. GM 간격이 이론적인 Young 계수를 얻는 0.6µm 이상 이어야 한다는 것을 종결됩니다.

LiAlSiO₄, SiC 의 투명한 물자, 다공성 세라믹스, Young 계수

큰 평면 전시 유리 제조를 위한 기계는 전시 유리의 크기가 증가했는 만큼 증가했습니다. 2개 m x 이상 큰 크기 정밀도 격판덮개는 2개 m 유리의 위치를 고치기 위하여 기계에 필요합니다. 위치 오차를 감소시키기 위하여는, 정밀도 격판덮개에는 낮은것이 있거나 열 확장 계수, 높은 Young 계수 및 낮은 비중량을 영점규정해야 합니다. 도표 1은 화강암의 조밀도, Young 계수 및 열 확장 계수, 무쇠, 반토 세라믹스 및 금속 모체 합성물 보여줍니다 (MMC).

정밀도 격판덮개를 위한 원료의 도표 1. 조밀도, Young 계수 및 열 확장 계수

그 물자는 정밀도 격판덮개를 위해 통용됩니다. Koga [1]와 Ishii [2] 높은 Young 계수를 가진 복합 재료의 사용을 제시했습니다. 그 물자의 Young 계수가 화강암의 그것 보다는 더 높더라도, 그들의 조밀도 및 열 확장 계수는 화강암의 그들과 유사합니다.

우리의 연구 단체는 큰 크기 정밀도 격판덮개를 위한 투명한 물자 (GM)에 의해 접착된 다공성 물자를 제시했습니다. 날조한 다공성 물자의 재산은 합성물에 있는 각각 부피율에 의해 통제될 수 있습니다. 영 열 확장 계수를 가진 다공성 물자는 GM [3 - 6]에 의해 긍정적인 열 확장 물자 및 부정적인 열 확장 물자 보세품에서 종합됩니다. 열 확장 계수의 실험 가치는 이론적인 가치와 유사했습니다. 그러나, 낮은 GM 내용의 경우에 Young 계수의 실험 가치는 이론적인 가치 [6] 보다는 더 낮았습니다. 이 행동은 최소량의 GM가 이론적인 Young 계수를 얻것이라는 점을 것을 요구된다는 것을 건의했습니다. 이것은 Young 계수가 SiC와 LiAlSiO 분말, SiC와 LiAlSiO 분말 [6] 포함한 i.e GM₄ 의 간격 사이 GM 교량의 감소하는 목 크기로₄ 줄이기 때문에 아마 입니다.

이 학문에서는, 왜 Young 계수가 낮은 GM 내용을 위해 낮게 된지 이유는 SiC에 있는 다공성 날조된 물자 - GM를 위해 - LiAlSiO 체계₄ 명백하게 했습니다. SiC 곡물의 다른 크기는 이론적인 Young 계수를 얻기를 위한 GM의 최소량을 견적하기 위하여 이용되었습니다.

도표 2는 익지않는 분말의 재산을 보여줍니다. SiC와 LiAlSiO는₄ 긍정 및 부정적인 열 확장 물자로, 각각 선정되었습니다. 그 분말은 GM에 의해 높은 Young 계수 및 낮은 열 확장 계수를 가진 다공성 물자를 종합하기 위하여 접착되었습니다. #90 (222µm), #120 (157µm) 및 #150 (128µm), 10µm 메디아 직경의 GM 분말 및 17µm 메디아 직경의 LiAlSiO 분말₄ 의 입자 크기를 가진 SiC 분말은 원료로 이용되었습니다. LiAlSiO는₄ 고상 반응 [3]에 의해 종합되었습니다. GM와 LiAlSiO의 입자 크기는₄ 원심 방법으로 측정되고 SiC 분말의 그들은 레이저 회절 입자 크기 해석기를 사용하여 측정되었습니다.

원료의 도표 2. 조밀도, Young 계수 및 열 확장 계수

도표 3은 실험에 있는 부피율을 소결 온도 보여줍니다. 혼합 견본은 SiC #90의 40 vol% 및 #150의 60 vol%를 사용해서 (#90 + #150) 준비되었습니다. 부피율은 SiC에 있는 높은 Young 계수 그리고 낮은 열 확장 계수 물자 - GM를 위한 도표에 의해 - 20 vol%₄ 유공성 [6]에 LiAlSiO 체계 고쳐졌습니다. 45g 배치에 있는 혼합 분말은 isostatically 1 Min. 동안 300MPa에 누르는 1 분 및 감기를 위한 60MPa에 단축에게 누르기에 의하여 직사각형 막대기로 형성되었습니다. 녹색 콤팩트는 132Kh의 난방 비율로 850°C 950°C에 전통적인 소결 로에서 소결되고^-1 1개의 h를 위한 이 온도에 붙들렸습니다.

도표 3. 부피율과 소결 온도

유공성은 아르키메데스 방법으로 측정되었습니다. 에타놀에 있는 30 분 동안 견본이 에타놀로 열리는 숨구멍을 위로 채우기 위하여 진공 속에서 붙들렸습니다. 그들의 Young 계수는 공명 주파수 방법 (JE-RT, Co., 주식 회사 Techno 플러스 Nihon)로 측정되었습니다; 견본 크기는 50 mm x 7개 mm x 1.5 mm이었습니다. 원료의 특정한 표면은 (, BEL JAPAN, INC. BELSORP 최대) 기체 흡수 (내기) 방법으로 측정되었습니다. 견본의 미세는 전자 현미경 검사법 (SEM, VE-7800, KEYENCE, Corp.)를 검사해서 분석되었습니다.

FIG. 1 (아)는 GM 총계의 기능으로 유공성을 보여줍니다. 자료점은 약 22에서 25 vol%인 실험적인 유공성 가치를 대표합니다. FIG. 1 (b)는 GM 총계의 기능으로 Young 계수를 보여줍니다. 선은 다른 유공성 가치를 위한 이론적인 Young 계수를 나타냅니다. 이론적인 가치는 각 구성을 위한 선형 합계에 의해 산출되었습니다. 다른 SiC 입자 크기를 가진 각 견본의 실험적인 Young 계수는 사용된 실험 상태 하에서 최대값을 보여줍니다. 이론적인 Young 계수는 줄여, GM 총계가, 증가하는 만큼 실험적인 Young 계수는 증가하는 그러나 GM 총계가 증가하는 만큼 최대값, 그 후에 감소를 도달하는. SiC #90, #120 및 #90 + #150를 위한 최대 실험적인 Young 계수는 Vg20, Vg25와 Vg25에, 각각 얻어집니다. SiC 입자 크기가 줄이는 때, 더 많은 양의 GM는 가장 높은 실험적인 Young 계수를 얻을 것을 요구됩니다.

GM의 기능으로 숫자 1. (a) 유공성 그리고 (b) Young 계수는 도달합니다.

FIG. 2는 소결한 다공성 물자의 해골 구조 그리고 SEM 현미경 사진을 보여줍니다. 목 크기는 GM 총계가 증가하는 만큼 증가합니다. 녹색은 그 외 여러분 Young 계수가 목 크기 [9]와 관련있다는 것을 단정했습니다. 존재하는 일은 SiC와 LiAlSiO를 덮기 위하여 GM가 소모되고기, 비교적 두꺼운 목을 형성하기 위하여 이용되지 않기 때문에 Young 계수가 낮은 GM 총계를 위한₄ 이론적인 가치 보다는 더 낮다는 것을 계시했습니다. 이 행동은 이론적인 Young 계수를 얻것이라는 점을 것을 최소한 GM 총계가 요구된다는 것을 건의합니다. 최소한 GM 총계는 SiC와 LiAlSiO 입자, i.e 입자 크기의₄ 특정한 표면에 달려 있습니다.

숫자 2. 소결된 다공성 물자의 해골 구조 그리고 SEM 현미경 사진.

FIG. 3은 SiC와 LiAlSiO 입자의 주위에 GM 간격의 기능으로 Young 계수를₄ 보여줍니다.

GM 간격의 기능으로 숫자 3. Young 계수.

GM 간격은 방정식 (1)에 의해 TG가 GM 간격인 곳에, mg 의 Ms 산출되고 ml는 GM의 질량, SiC이고 LiAlSiO는₄, 각각, Dg GM 의 당나귀의 조밀도이고 Asl는 SiC의 특정한 표면 및 LiAlSiO,₄ 각각입니다.

도표 4는 SiC#90, #120 및 #150의 특정한 표면을 보여줍니다. 특정한 표면은 SiC 입자 크기 감소 만큼 증가합니다. 실험적인 Young 계수는 추정된 GM 간격의 증가로 증가하고 그 후에 줄입니다. SiC 입자 크기를 위한 Young 계수에는 약 0.6µm의 GM 간격에 최대값이 있습니다. 그러므로, 0.6 µm의 위 GM 간격은 이론적인 Young 계수를 얻을 것을 요구됩니다.

도표 4. SiC와 LiAlSiO의 특정한 표면₄

SiC와 LiAlSiO는₄ 긍정 및 부정적인 열 확장 물자로, 각각 선정되었습니다. 그 분말은 투명한 물자에 의해 높은 Young 계수 및 낮은 열 확장 계수를 가진 다공성 물자를 종합하기 위하여 접착되었습니다. 다공성 물자를 위한 분말의 구성은 Young 계수 및 열 확장 계수의 바람직한 가치를 얻는 유공성의₄ 20 vol%에 SiC의 구성 도표 - GM -를 LiAlSiO 체계 사용해서 결정되었습니다. Young 계수의 실험 가치는 높은 GM 총계를 위한 이론적인 가치에 가깝습니다. 그러나 실험적인 Young 계수는 낮은 GM 총계를 위한 이론적인 가치 보다는 더 낮습니다. 그러므로, 최소한 GM 총계는 Young 계수의 이론적인 가치를 얻을 것을 요구됩니다. GM 총계가 SiC와 LiAlSiO 입자의 적용 때문에 0.6µm 간격보다 더 낮은 경우에₄ , 그 입자 사이 목은 이론적인 Young 계수를 얻기 위하여 이젠 그만을 성장하지 않습니다.

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Tatsuya Ono, Koji Matsumaru 및 Kozo Ishizaki
기술의 Nagaoka 대학
Nagaoka, 니가따 940-2188
일본