Abstract
$Si_3N_4$ powder with 2 wt% $Al_2O_3$ and 6 wt% $Y_2O_3$additives was gas pressure sintered (GPS). Characterization of the mechanical properties was compared with sintering conditions (temperature, pressure, time). Based on experimental result , the optimal condition of gas pressure sintering was found at $1900^{\circ}C$, 3 MPa for 1 hour. It is assumed that mechanical properties were degraded due to the grain coasening effects with increasing temperature or holding time. However, the grain size was decreased with increasing pressure, resulted in better strength, but lower fracture toughness. Present results suggested that optimization of processing parameters was impotant for better mechanical properties of $Si_3N_4$.
$Si_3N_4$에 2 wt% $Al_2O_3$와 6 wt% $Y_2O_3$을 첨가한 분말을 가스압소결 방법으로 시편을 제조하였다. 이때 소결시 조건(온도, 압력, 시간) 변화에 대한 기계적 특성 변화를 비교하였다. 이때 나타난 결과에 의하면 $1900^{\circ}C$, 3 MPa에서 1시간 동안 유지시켰을 때 최적의 조건을 갖는다는 것을 보여주었다. 이는 온도를 높여 주거나 유지 시간을 길게 하였을 때 입자 조대화에 의해 기계적 특성이 떨어지는 것을 볼 수 있었다. 그러나 압력을 증가시킬 때에는 미세한 조직을 가지므로 기계적 특성은 좋아짐을 나타내지만 파괴 인성이 떨어지는 것을 볼 수 있었다. 이로 인해 소결시 최적의 조건을 찾는 것이 중요함을 알 수 있었다.
