고내성을 부여한 베어링용 세라믹스(Si3N4)
橫浜국립대학 대학원 환경정보연구원의 米屋勝利 교수 등 연구팀은 베어링용 세라믹스의 고내성 부여에 대해 재료설계의 기본원리를 밝혔다. 이 연구는 일본학술진흥회 미래개척학술추진 프로젝트의 일환. 橫浜國大의 米屋 교수, 目黑竹司 조교수, 多多見純一 조교 등이 중심이 되고, 東京공업대학의 矢野豊彦 조교수, 거기에 한국 KAIST(과학기술원)와의 연대로 진행되었다.
베어링용 세라믹스로 사용되는 Si3N4의 소결에는 보통 Y2O3와 Al2O3가 첨가되고, 1750~1800℃에서 액상화되어 소결이 촉진된다. 이번 연구는 여기에 TiO2, AIN을 첨가하여 그 소결특성을 해명했다는 것이 큰 특징.
그에 따르면 TiO2와 AIN을 첨가함으로써 소결성은 향상, 두 개를 동시에 첨가하면 소결성은 더욱 높아진다. 東工大에서 실시되었던 투과형 전자현미경 미구조 관찰에서는 TiO2 등을 첨가하면 TiN이 구상(球狀) 고립 입자로서 존재하고 있다는 것이 판명. 또 한국과학기술원에서 실시된 구상 압자를 이용한 접촉손상시험에서는 TiN이 존재하면 굴절 강도가 저하하지 않는다는 것도 해명되었다.
그 결과, 1600℃에서도 치밀화한다는 것을 알게 되었으므로, 소결온도의 선택폭이 넓어지는 등 고내성 재료의 신뢰성과 저원가화에 새로운 길이 열리게 된다. (CJ)
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