KR101104764B1

KR101104764B1 - 내화성을 가지는 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 소재 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR101104764B1
Application number: KR1020090028043A
Authority: KR
Inventors: 김영욱; 엄정혜
Original assignee: 서울시립대학교 산학협력단
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2012-01-12
Also published as: KR20100109673A

Abstract

본 발명은 내화성을 가지는 실리콘옥시카바이드 (silicon oxycarbide) 결합 탄화규소 소재 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실리콘옥시카바이드 또는 실리콘옥시카바이드와 알루미나를 포함하는 내화성이 우수한 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 소재 및 (1) 입자 크기가 다른 탄화규소 분말의 혼합물 및 폴리실록센을 용매에 녹여서 균일하게 혼합하고; (2) 성형하고; (3) 폴리실록센을 경화 (cross-linking)시키고; 및 (4) 소성 온도 1,000℃ 이하에서 단시간 동안 소성시키는; 공정으로 이루어진 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 탄화규소 소재는 내화성, 내마모성, 내산화성 및 균일성이 매우 우수하고 낮은 온도에서 단기간 내에 제조될 수 있어 에너지 효율이 뛰어나며 비용면에서 경제성이 우수하므로, 고온용 세라믹 필터, 내화판 및 킬른퍼니처 (kiln furniture) 및 각종 내화재 등의 재료로서 유용하게 사용될 수 있다.

세라믹스, 탄화규소, 폴리실록센, 알루미나, 내화성, 소성온도, 내화재

Description

내화성을 가지는 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 소재 및 그의 제조방법{Silicon oxycarbide bonded silicon carbide ceramics resistant to fire and method for producing the same}

본 발명은 내화성을 가지는 실리콘옥시카바이드 (silicon oxycarbide) 결합 탄화규소 소재 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실리콘옥시카바이드 또는 실리콘옥시카바이드와 알루미나를 포함하는 내화성이 우수한 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 소재 및 (1) 입자 크기가 다른 탄화규소 분말의 혼합물 및 폴리실록센을 용매에 녹여서 균일하게 혼합하고; (2) 성형하고; (3) 폴리실록센을 경화 (cross-linking)시키고; 및 (4) 소성 온도 1,000℃ 이하에서 단시간 동안 소성시키는; 공정으로 이루어진 그의 제조방법에 관한 것이다.

내화재용 탄화규소는 내열성, 내화성, 내마모성 및 열간 강도 등의 특성이 우수하고, 각종 내화판, 고온용 세라믹 필터, 내화 벽돌, 킬론 퍼니처 및 기타 고온 구조 재료 등으로 널리 사용되고 있는 공업적으로 중요한 소재이다.

이러한 내화재용 탄화규소에 관하여는 이미 하기에 기술한 바와 같이 다양한 제조방법들이 기재되어 있다. 대한민국 특허등록 제 0239940호에는 알파상 탄화규 소 (α-SiC)에 5 내지 25 중량%의 규소 (Si), 5 내지 10 중량%의 알루미늄 (Al) 및 결합재로서 수지를 혼련하여 성형한 다음, 일산화탄소 (CO)와 질소 (N2)가 공존하는 분위기 하에서 1,200 내지 1,500℃의 온도로 3 내지 50시간 동안 열처리하는 공정으로, 사이알론 결합 탄화규소질 내화재를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 상기한 제조방법은 열처리 온도가 1,200℃ 이상의 고온일 뿐만 아니라 1,200℃ 이상의 온도에서 유지시간이 3 내지 50시간의 장시간이어서 경제적이지 않다는 단점이 있다.

또한, 대한민국 특허등록 제 0356736호에서는 산화물 결합 탄화규소 요도구 및 그의 제조방법이 기술되어 있다. 구체적으로, 최대 입경이 4 mm 이하인 SiC 분말에 대해 V2O5, CaO 및 점토를 첨가하여 얻은 분말체를 성형하고 이를 1,300 내지 1,500℃의 온도 범위에서 2 내지 10시간 동안 소성하여 SiC질 요도구를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 제조방법은 열처리 온도가 1,300℃ 이상의 고온으로 경제적이지 못하다는 단점이 있다.

또한, 대한민국 특허등록 제 0386364호에서는 탄화규소 (SiC) 60 내지 85 중량%, 규소 5 내지 16 중량%, 알루미나 (Al2O5) 5 내지 14 중량% 및 실리카 (SiO2) 1 내지 7 중량%로 이루어지는 미소성체를 1,300 내지 1,500℃의 온도로 질소 분위기하에서 소성하여, 탄화규소상이 60 내지 85 중량% 결합상이 15 내지 35 중량%로 이루어지고 결합상이 옥시질화규소 (silicon oxynitride) 및 알루미나로 구성된 반응결합 탄화규소질 소재를 개시하고 있다. 그러나 상기 제조 공정은 소성 온도가 1,300 내지 1,500℃의 온도의 고온이어서 경제적이지 못하다는 단점을 가진다.

또한, 대한민국 특허등록 제 0278013호에는 질화규소가 결합된 탄화규소 내화재료의 제조방법을 기술하고 있다. 구체적으로, 60 내지 90 중량%의 탄화규소와 10 내지 40 중량%의 금속 규소 (Si) 및 0.1 내지 3 중량%의 카본블랙을 원료로 하고 여기에 유기 바인더를 결합재로 첨가하여 충분히 혼합한 후 소정의 형상으로 성형하여 건조시킨다. 이어서, 질소분위기 하에서 800 내지 1,000℃의 온도로 1 내지 5시간 동안 1차 열처리한 다음 1,300 내지 1,450℃의 온도로 5 내지 20시간 동안 질소 분위가 하에서 2차로 열처리하여 금속 규소가 질화되도록 한다. 그 결과 금속 규소가 질화 반응을 통하여 질화규소를 생성함으로써 탄화규소 입자들을 결합하는 형태로 질화규소 결합 탄화규소 내화재를 제조하는 것이다. 그러나, 이러한 제조공정은 2단계 열처리라는 복잡한 공정이 요구되고 소성 온도가 1,300 내지 1,450℃로 고온이고 최고 온도에서 유지 시간도 2 내지 50시간으로 매우 길어서 공정시간이 길고 에너지 효율이 좋지 못한 단점을 가진다.

따라서, 종래의 탄화규소질 소재의 결합재로는 사이알론, 옥시질화규소 및 질화규소 등이 사용되었고 결합재를 형성시키기 위해 1,200 내지 1,500℃의 고온이 필요하며 1,200℃ 이상의 고온에서 공정 시간이 2 내지 50시간으로 매우 길다는 문제점을 가진다. 또한 사이알론, 옥시질화규소 및 질화규소 등의 결합재가 반응에 의해 형성되므로 탄화규소 내화재 내에서 전체적으로 균일하게 분포되기 어려운 단점도 가지게 된다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 종래의 기술은 탄화규소질 소재의 제조에 있어서, 사이알론, 옥시질화규소, 질화규소 등의 결합재를 형성시키기 위하여 1,200 내지 1,500℃의 고온을 필요로 하고 1,200℃ 이상의 고온에서 공정 시간이 2 내지 50시간으로 매우 길다는 단점을 가지고 있다. 또한, 사이알론, 옥시질화규소, 질화규소 등의 결합재가 반응에 의해 형성되므로 탄화규소 내화재 내에서 전체적으로 균일하게 분포하기 어려운 문제점을 가진다.

이에 본 발명자들은 새로운 탄화규소 세라믹 소재를 개발하기 위하여 노력을 계속한 결과, 입자 크기가 다른 탄화규소 (SiC) 분말의 혼합물과 폴리실록센을 용매에 균일하게 녹이고 선택적으로 알루미나 (Al2O3)를 첨가하여 혼합한 다음 성형하여 경화시키고 다시 열처리 온도 1,000℃ 이하의 낮은 온도에서 단시간 동안 소성시키는 공정으로 내화성이 우수한 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재를 제조하여 내화성, 내마모성, 내산화성 및 균일성 등이 매우 우수하고 낮은 온도에서 단기간 내에 제조될 수 있어 에너지 효율이 뛰어나며 비용면에서 경제성이 우수한 점을 확인함으로써 본 발명을 성공적으로 완성하였다.

본 발명은 내화성이 우수한 탄화규소 세라믹 소재 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 탄화규소 (SiC) 40 내지 97 중량%로 구성되고, 잔량이 실리콘옥시카바이드인 내화성을 가지는 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재를 제공한다.

또한, 본 발명은 탄화규소 (SiC) 40 내지 97 중량% 및 알루미나 1 내지 40 중량%로 구성되고 잔량이 실리콘옥시카바이드인 내화성을 가지는 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재를 제공한다.

또한, 본 발명은 탄화규소 (SiC) 40 내지 97 중량%로 구성되고 잔량이 실리콘옥시카바이드이며, 온도 350 내지 1,000℃ 범위에서 단시간 동안 열처리하여 제조되는 내화성을 가지는 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재를 제공한다.

또한, 본 발명은 탄화규소 40 내지 97 중량% 및 폴리실록센 3 내지 60 중량%로 이루어진 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소를 제조하기 위한 탄화규소 소재 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 탄화 규소 40 내지 97 중량%, 폴리실록센 3 내지 60 중량% 및 알루미나 1 내지 40 중량%로 이루어진 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소를 제조하기 위한 탄화규소 소재 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 (1) 탄화규소 (SiC) 분말의 혼합물과 폴리실록센 분말을 용매를 사용하여 균일하게 혼합하고; (2) 성형하고; (3) 경화 (cross-linking)시키고; 및 (4) 소성 온도 1,000℃ 이하에서 단시간 동안 소성시키는; 공정으로 이루어진 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 (1) 탄화규소 (SiC) 분말의 혼합물, 폴리실록센 분말 및 알루미나 (Al2O3) 분말을 용매를 사용하여 균일하게 혼합하고; (2) 성형하고; (3) 경화시키고; 및 (4) 소성 온도 1,000℃ 이하에서 단시간 동안 소성시키는; 공정으로 이루어진 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 내화성을 가지는 새로운 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재를 제공한다.

구체적으로 본 발명은 탄화규소 (SiC) 40 내지 97 중량%을 포함하고 잔량은 실리콘옥시카바이드로 구성되며, 낮은 온도에서 단시간 동안 열처리하여 제조될 수 있는 내화성을 가지는 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재를 제공한다.

구체적으로, 실리콘옥시카바이드 (silicon oxycarbide, SiOxCy)는 탄화규소의 결합상으로서 ‘옥시탄화규소“라고도 명명되며 폴리실록센의 열분해 잔유물을 말한다. 본 발명의 탄화규소 소재는 탄화규소 분말 또는 입자 크기가 다른 탄화규소 분말의 혼합물에 더하여 출발원료로 첨가한 폴리실록센이 열분해되어 형성되므로, 탄화규소 소재 내에 결합재인 실리콘옥시카바이드상이 균일하게 분포하게 되고 이렇게 형성된 실리콘옥시카바이드 상은 상기 탄화규소 소재의 강도를 부여한다. 또한 폴리실록센이 용매에 용해되기 때문에, 출발원료를 혼합하는 공정 중에 폴리실록센 상이 탄화규소 입자를 균일하게 코팅하게 되어 소성 공정 후에 실리콘옥시카바이드 상이 탄화규소 소재 전체에 균일하게 분포되어 소재의 강도를 향상시킨다.

이 때 탄화규소 함량이 40 중량% 미만으로 첨가되면 폴리실록센의 경화 공정에 시간이 많이 걸리고 강도가 오히려 낮아지는 단점이 있다. 반면 탄화규소 함량이 97 중량%를 초과하여 첨가되면 탄화규소 입자의 결합재로 작용하는 실리콘옥시카바이드의 전구체인 폴리실록센의 첨가량이 너무 적어서 강도가 저하되는 단점이 있다. 또한 폴리실록센의 함량이 3 중량% 미만으로 첨가되면 결합재인 실리콘옥시카바이드의 함량이 너무 적어서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 강도가 저하되는 단점이 있다. 반면 폴리실록센의 함량이 60 중량%를 초과하여 첨가되면 폴리실록센의 경화 공정이 너무 시간이 걸리고 강도도 낮아지는 단점이 있다. 또한, 선택적 첨가제인 알루미나는 1 중량% 미만으로 첨가하면 알루미나를 첨가하는 데 기인하는 효과가 거의 없으므로 의미가 없고 반면 40 중량%를 초과하여 첨가하면 탄화규소의 함량이 너무 낮아져서 탄화규소 소재의 장점인 내열성 및 내열 충격성 등의 특성이 저하되는 단점이 있다.

상기 탄화규소 분말은 평균입자 크기가 4 mm 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 또한 성형체의 충진 밀도를 증가시키기 위해서는 평균 입자 크기가 4 mm 이하인 입자 크기가 서로 다른 2가지 이상의 탄화규소 분말을 동시에 혼합하여 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 입자 크기가 다른 알파-탄화규소 또는 베타-탄화규소를 함께 포함하는 것도 더욱 바람직하다. 상기 폴리실록센으로는 모든 종류의 폴리실록센을 사용할 수 있으나, 상기 알루미나 분말은 탄화규소 및 실리콘옥시카바 이드상의 산화생성물인 SiO2 상과의 반응성을 향상시키기 위하여 평균 입자 크기가 44μm 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 필수로 첨가하는 탄화규소 분말 및 폴리실록센 이외에 선택적으로 첨가되는 알루미나 분말은 상기 폴리실록센의 분해에 의해 형성되는 실리콘옥시카바이드 상과 함께 소성 공정 시 부분 소결 (partial sintering) 현상에 의해 탄화규소 입자를 결합시키는 데 기여한다. 또한, 알루미나는 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재를 고온에서 장기간 사용하는 경우 상기 소재 내에서 탄화규소 및 실리콘옥시카바이드가 산화되어 이산화규소 (SiO2)를 형성하게 되고 이 때 첨가제로 사용된 알루미나는 산화 생성물인 이산화규소와 반응하여 뮬라이트 상을 형성하여 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 내산화성을 증진시킨다.

또한, 본 발명의 탄화규소 소재의 밀도는 1.7 g/cm3 이상인 것이 바람직하고 2.0 내지 3.0 g/cm3 범위인 것은 더욱 바람직하며, 곡강도는 100 kg/cm2 이상 되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 (1) 탄화규소 분말의 혼합물 및 폴리실록센 분말을 용매를 사용하여 균일하게 혼합하고; (2) 성형시키고; (3) 경화시키고 (cross-linking); 및 (4) 소성 온도 1,000℃ 이하에서 단시간 동안 소성시키는; 공정으로 이루어진 상기 탄화규소 소재의 제조방법을 제공한다.

상기 (1) 공정에서 탄화규소는 40 내지 97 중량% 및 폴리실록센은 3 내지 60 중량% 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 (1) 탄화규소 (SiC) 분말의 혼합물, 폴리실록센 분말 및 알 루미나 (Al2O3) 분말을 용매를 사용하여 균일하게 혼합하고; (2) 성형시키고; (3) 경화시키고; 및 (4) 소성 온도 1,000℃ 이하에서 단시간 동안 소성시키는; 공정으로 이루어진 상기 탄화규소 소재의 제조방법을 제공한다.

상기 (1) 공정에서 탄화규소는 40 내지 97 중량%, 폴리실록센은 3 내지 60 중량% 및 알루미나는 1 내지 40 중량% 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 탄화규소 분말은 평균입자 크기가 4 mm 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 또한 성형체의 충진 밀도를 증가시키기 위해서는 평균 입자 크기가 4 mm 이하인 입자 크기가 서로 다른 2가지 이상의 탄화규소 분말을 동시에 혼합하여 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 입자 크기가 다른 알파-탄화규소 또는 베타-탄화규소를 함께 포함하는 것도 더욱 바람직하다. 상기 폴리실록센으로는 모든 종류의 폴리실록센을 사용할 수 있으나 상기 알루미나 분말은 탄화규소 및 실리콘옥시카바이드상의 산화생성물인 SiO2 상과의 반응성을 향상시키기 위하여 평균 입자 크기가 44μm 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 용매로는 폴리실록센을 용해시킬 수 있는 용매로 한정하는 것이 바람직하고, 경제적인 면을 고려하여 메탄올 (methanol), 에탄올 (ethanol), 프로판올 (propanol), 부탄올 (butanol) 및 아세톤 (acetone) 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 또한 원료를 혼합하기 위해서는 통상의 혼합 공정을 모두 사용할 수 있으나 볼 밀링 (ball milling)을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 볼밀링은 폴리프로필렌 볼밀과 탄화규소 볼, 알루미나 볼밀과 탄화규소 볼 또는 폴리프로필렌 볼밀과 알루미나 볼, 알루미나 볼밀과 알루미나 볼 등을 사용하여 약 12 내지 48시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 상기 습식 볼밀링에 의해 원료 분말을 충분히 혼합하고 통상의 건조 공정을 거치는 것이 바람직하다.

또한 상기 (2) 공정에서는 상기 원료 혼합물을 사용하여 통상적인 세라믹 성형 공정으로 소정의 형상으로 성형된다. 여기서 통상적인 세라믹 성형 공정에는 일축 가압 성형 (uniaxial pressing), 냉간 등압 성형 (cold isostatic pressing), 주입성형 (slip casting), 압출 (extrusion) 및 사출 (injection molding) 성형 등이 포함된다. 이 때 각 성형 공정에서 성형 조건은 특별히 제한되지 않으나 일축 가압 성형공정을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 소정 형상의 금형에 상기 원료 혼합물을 넣고 150 내지 1,500 kg/cm 의 압력을 가하여 성형체를 제조하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (3) 공정에서 폴리실록센은 균일하게 경화 (cross-linking)시키는 것이 바람직하다. 상기 폴리실록센을 경화시키지 않으면 가열 중에 온도가 폴리실록센의 연화 온도 (softening temperature)보다 높아지게 되면 균일한 혼합물에서 폴리실록센이 연화되어 다른 원료와 분리될 가능성이 있으므로, 후속 소성 공정에서 폴리실록센의 분리 및 용해를 막기 위하여 경화 공정을 거치는 것이 필수적이다. 상기 경화 공정에서 폴리실록센을 열경화시키기 위해서는 상기 성형체를 대기압 하에서 온도 140 내지 200℃로 가열하여 2 내지 48 시간 동안 유지시키는 것이 바람직하다. 이 때 가열속도가 너무 빠르면 폴리실록센의 경화가 충분하지 못하여 폴리실록센이 용해될 가능성이 있으므로, 가열 속도를 5℃/분 이하로 조절하는 것이 바람직하다. 또한 유지시간이 2시간 보다 짧으면 열경화가 충분하지 못하고 48 시간 이내에 열경화가 마무리되므로 140 내지 200℃ 온도 범위에서 48시간을 초과하여 유지하는 것은 의미가 없다. 이 때 폴리실록센의 경화를 촉진하기 위하여 촉매를 사용할 수도 있으나, 경제적인 측면에서 촉매를 사용하지 않고 열경화시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (4) 공정에서 소성온도는 350 내지 1,000℃ 범위이고, 최고 온도에서 유지시간은 0.5 내지 3시간 범위로 조절하는 것이 바람직하다. 상기 경화된 폴리실록센은 열처리 공정 중에 실리콘옥시카바이드 상으로 분해되며 실리콘옥시카바이드 상이 탄화규소 입자를 결합하게 되어 1,000℃이하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재를 제조하는 것이 가능하다. 만일 소성온도가 350℃ 미만이면 폴리실록센의 분해가 충분하지 못하여 결합재로 작용하는 실리콘옥시카바이드 상의 형성이 충분하지 못하고 반면 소성 온도가 1,000℃ 초과이더라도 추가적인 강도 증가는 없다. 또한, 열처리 시간이 0.5 시간 미만이면 폴리실록센의 열분해에 의해 형성되는 실리콘옥시카바이드 상이 탄화규소 입자를 결합하는 결합력이 저하되는 단점이 있다. 반면 열처리 시간이 3시간을 초과하기 되면 추가적인 강도 증가가 없으므로 경제적이지 못하다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 탄화규소 및 폴리실록센으로 구성되고 선택적으로 알루미나를 첨가한 내화성이 우수한 탄화규소 세라믹스 소재 및 (1) 입자 크기가 다른 탄화규소 분말의 혼합물과 폴리실록센을 용매에 녹여서 균일하게 혼합하고; (2) 성형하여 폴리실록센을 경화시키고; 및 (3) 낮은 소성 온도에서 단 시간 동안 소성시키는; 공정으로 이루어진 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 탄화규소 소재는 내화성, 내마모성, 내산화성 및 균일성이 매우 우수하고 획기적으로 소성 온도를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 소성 시 최고 온도에서 단시간 내에 제조될 수 있어 에너지 효율이 뛰어나며 비용면에서 경제성이 우수하므로, 고온용 세라믹 필터, 내화판 및 킬른퍼니처 (kiln furniture) 및 각종 내화재 등의 재료로서 널리 사용될 수 있다.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 I

본 발명에서는 평균 입경이 65μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 80 중량%, 평균입경이 0.7μm인 알파상 탄화규소 분말 10 중량% 및 폴리실록센 10 중량%를 혼합하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다.

구체적으로, 상기 세라믹 조성물 100중량부에 대하여 60중량부의 에탄올을 용매로 첨가하여 폴리프로필렌 볼밀과 탄화규소 볼을 사용하여 24시간 동안 볼밀링하여 원료 분말의 혼합체를 얻었다. 상기 원료 혼합물을 8 X 6 X 40 mm 직육면체를 가압할 수 있는 금형 몰드를 사용하여 450 kg/cm2 의 압력으로 성형하고 하기 표 1 에 나타낸 경화 조건 및 열처리 조건으로 소결하여 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재를 제조하였다.

또한 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 밀도와 곡강도를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 밀도는 시편의 건조 무게를 시편의 부피로 나누어서 측정하였고 곡강도는 상온에서 30 mm 스팬 (span)을 사용하여 크로스-헤드 (cross-head) 속도를 0.5 mm/분으로 조절하여 측정하였다.

그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 1.85 g/cm3 이었고 곡강도는 120 kg/cm2인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 종래기술과 비교할 때 질소 또는 공기 중에서 소결하여 분위기 가스의 제약이 필요 없고 소결온도가 1,000℃ 이면서 최고 온도에서 유지 시간이 3시간 이하로 에너지 효율이 매우 우수하고 제조공정이 간단한 새로운 탄화규소 소재를 제공하는 것을 알 수 있었다.

실시예 2. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 Ⅱ

본 발명에서는 평균 입경이 65μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 70 중량%, 평균입경이 0.7μm인 알파상 탄화규소 분말 20 중량% 및 폴리실록센 10 중량%를 혼합하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다.

또한 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 밀도와 곡강도를 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 2.10 g/cm3 이고 곡강도는 210 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 3. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 Ⅲ

본 발명에서는 평균 입경이 65μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 60 중량%, 평균입경이 0.7μm인 알파상 탄화규소 분말 20 중량% 및 폴리실록센 20 중량%를 혼합하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다.

또한 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 밀도와 곡강도를 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 2.25 g/cm3 이고 곡강도는 260 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 4. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 Ⅳ

본 발명에서는 평균 입경이 65μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 67 중량%, 평균입경이 0.7μm인 알파상 탄화규소 분말 30 중량% 및 폴리실록센 3 중량% 를 혼합하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다.

또한 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 밀도와 곡강도를 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 2.50 g/cm3 이고 곡강도는 150 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 5. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 Ⅴ

본 발명에서는 평균 입경이 65μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 40 중량%, 평균입경이 0.7μm인 알파상 탄화규소 분말 30 중량% 및 폴리실록센 30 중량%를 혼합하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다.

또한 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 밀도와 곡강도를 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 2.45 g/cm3 이고 곡강도는 230 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 6. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 Ⅵ

본 발명에서는 평균 입경이 65μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 45 중량%, 평균입경이 0.7μm인 알파상 탄화규소 분말 15 중량% 및 폴리실록센 40 중량%를 혼합하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다.

또한 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 밀도와 곡강도를 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 1.95 g/cm3 이고 곡강도는 115 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 7. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 Ⅶ

본 발명에서는 평균 입경이 65μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 50 중량% 및 폴리실록센 50 중량%를 혼합하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다.

또한 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 밀도와 곡강도를 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타 내었다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 1.92 g/cm3 이고 곡강도는 120 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 8. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 Ⅷ

본 발명에서는 평균 입경이 65μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 25 중량%, 평균입경이 0.7μm인 알파상 탄화규소 분말 15 중량% 및 폴리실록센 60 중량%를 혼합하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다.

또한 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 밀도와 곡강도를 상기 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 2.05 g/cm3 이고 곡강도는 125 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

비교예 1.

본 발명에서는 상기 실시예 1과 동일한 과정을 실시하고 하기 표 1에 나타난 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다. 본 발명의 핵심 사상 중에 하나인 폴리실록센의 함량은 3 내지 60 중량% 범위에서 벗어나는 양으로 첨가하였다. 평균 입경이 65μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 30 중량%, 평균입경이 0.7μm인 알파상 탄화규소 분말 69 중량% 및 폴리실록센을 1 중량% 포함하는 원료 혼합물을 사용하여 질소 분위기 하에서 1,000℃에서 3시간 동안 열처리하였다. 또한, 상기 실시예 1에 기술한 동일한 과정으로 밀도와 곡강도를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 1.60 g/cm3 이었고 곡강도는 25 kg/cm2 이상인 것으로 조사되었다.

비교예 2.

본 발명에서는 상기 실시예 1과 동일한 과정을 실시하고 하기 표 1에 나타난 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다. 평균 입경이 65μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 20 중량%, 평균입경이 0.7μm인 알파상 탄화규소 분말 10 중량% 및 폴리실록센을 70 중량% 포함하는 원료 혼합물을 사용하여 질소 분위기 하에서 1,000℃에서 6시간 동안 열처리하였다. 또한, 상기 실시예 1에 기술한 동일한 과정으로 밀도와 곡강도를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 1.68 g/cm3 이었고 곡강도는 60 kg/cm2 이상인 것으로 조사되었다.

구분(중량%)		알파상 탄화규소 (α-SiC)		폴리실록센	경화 조건			열처리 조건
구분(중량%)		65㎛	0.7㎛	-	온도 (℃)	시간 (ｈ)	분위기	온도 (℃)	시간 (ｈ)	분위기
비교예	1	30	69	1	170	24	공기	1000	3	질소
비교예	2	20	10	70	200	48	공기	1000	6	질소
실시예	1	80	10	10	140	48	공기	500	3	질소
	2	70	20	10	200	2	공기	800	1	공기
	3	60	20	20	150	36	공기	900	0.5	질소
	4	67	30	3	190	4	공기	600	2	공기
	5	40	30	30	170	24	공기	900	0.5	질소
	6	45	15	40	190	12	공기	1000	1	질소
	7	50	-	50	200	6	공기	700	1	질소
	8	25	15	60	200	24	공기	400	2	공기

구분(중량%)		밀도(g/㎤)	곡강도(㎏/㎠)
비교예	1	1.60	25
비교예	2	1.68	60
실시예	1	1.85	120
	2	2.10	210
	3	2.25	260
	4	2.50	150
	5	2.45	230
	6	1.95	115
	7	1.92	120
	8	2.05	125

실시예 9. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 Ⅸ

본 발명에서는 평균 입경이 45μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 80 중량%, 평균 입경이 0.5μm인 알루미나 (Al2O3) 분말 3 중량% 및 폴리실록센 17 중량%를 혼합하여 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다.

구체적으로, 상기 세라믹 조성물 100중량부에 대하여 60중량부의 에탄올을 용매로 첨가하여 폴리프로필렌 볼밀과 탄화규소 볼을 사용하여 24시간 동안 볼밀링하여 원료 분말의 혼합체를 얻었다. 상기 원료 혼합물을 8 x 40 x 40 mm 직육면체를 가압할 수 있는 금형 몰드를 사용하여 600 kg/cm2 의 압력으로 성형하였다. 이 때 바인더를 첨가하지 않더라도 성형체의 제조에는 전혀 문제가 없었다. 상기 성형체를 공기 중 200℃에서 12시간 동안 경화시키고 하기 표 3에 나타낸 열처리 조건으로 소결하여 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재를 제조하였다.

또한 상기 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 건조 무게를 시편의 부피로 나누어서 밀도를 측정하였고, 밀도 측정 후에 6 x 8 x 36 mm 크기로 절단하여 곡강도를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다. 곡강도는 상온에서 30 mm 스팬 (span)을 사용하여 크로스-헤드 (cross-head) 속도를 0.5 mm/분으로 조절하여 측정하였다.

그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 1.78 g/cm3 이었고 곡강도는 100 kg/cm2 이상인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 종래기술과 비교할 때 질소 또는 공기 중에서 소결하여 분위기 가스의 제약이 필요 없고 소결온도가 1,000℃ 이하이면서 최고 온도에서 유지 시간이 3시간 이하로 에너지 효율이 매우 우수하고 제조공정이 간단한 새로운 탄화규소 소재를 제공하는 것을 알 수 있었다.

실시예 10. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 Ⅹ

본 발명에서는 평균 입경이 45μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 70 중량%, 평균입경이 0.3μm인 베타상 탄화규소 분말 10 중량%, 평균 입경이 0.5μm인 알루미나 (Al2O3) 분말 5 중량% 및 폴리실록센 15중량%를 혼합하여 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 2.10 g/cm3 이고 곡강도는 210 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 11. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 ⅩⅠ

본 발명에서는 평균 입경이 45μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 60 중량%, 평균입경이 0.3μm인 베타상 탄화규소 분말 20 중량%, 평균 입경이 0.5μm인 알루미나 (Al2O3) 분말 10 중량% 및 폴리실록센 20 중량%를 혼합하여 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 2.25 g/cm3 이고 곡강도는 250 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 12. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 ⅩⅡ

본 발명에서는 평균 입경이 45μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 40 중량%, 평균입경이 0.3μm인 베타상 탄화규소 분말 20 중량%, 평균 입경이 0.5μm인 알루미나 (Al2O3) 분말 20 중량% 및 폴리실록센 20 중량%를 혼합하여 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 2.50 g/cm3 이고 곡강도는 150 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 13. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 XⅢ

본 발명에서는 평균 입경이 45μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 40 중량%, 평균입경이 0.3μm인 베타상 탄화규소 분말 15 중량%, 평균 입경이 0.5μm인 알루미나 (Al2O3) 분말 25 중량% 및 폴리실록센 20 중량%를 혼합하여 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 2.45 g/cm3 이고 곡강도는 230 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 14. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 XⅣ

본 발명에서는 평균 입경이 45μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 45 중량%, 평균입경이 0.3μm인 베타상 탄화규소 분말 5 중량%, 평균 입경이 0.5μm인 알루미나 (Al2O3) 분말 35 중량% 및 폴리실록센 15 중량%를 혼합하여 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 1.95 g/cm3 이고 곡강도는 105 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 15. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 XⅤ

본 발명에서는 평균 입경이 45μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 40 중량%, 평균입경이 0.3μm인 베타상 탄화규소 분말 10 중량%, 평균 입경이 0.5μm인 알루미나 (Al2O3) 분말 5 중량% 및 폴리실록센 45 중량%를 혼합하여 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 1.90 g/cm3 이고 곡강도는 102 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 16. 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소의 제조 XⅥ

본 발명에서는 평균 입경이 45μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 55 중량%, 평균입경이 0.3μm인 베타상 탄화규소 분말 15 중량%, 평균 입경이 0.5μm인 알루미나 (Al2O3) 분말 15 중량% 및 폴리실록센 15 중량%를 혼합하여 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다. 그 결과, 본 발명의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재는 밀도가 2.21 g/cm3 이고 곡강도는 235 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

비교예 3.

본 발명에서는 상기 실시예 9와 동일한 과정을 실시하고 하기 표 3에 나타난 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다. 구체적으로, 평균 입경이 45μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 80 중량%, 평균 입경이 10μm 인 규소 분말 15 중량% 및 평균 입경이 44μm인 알루미늄 분말5 중량%를 사용하여 원료 혼합물을 만들었다. 또한 혼합 단계에서 유기바인더인 폴리에틸렌글리콜을 4중량% 추가로 첨가하였다.

그 결과 표 4에 나타난 바와 같이 종래기술에서 제안된 조성을 사용하여 본 발명의 핵심 사상인 실리콘옥시카바이드의 전구체인 폴리실록센을 첨가하지 않고 1,000℃ 이하 온도에서 열처리하면 밀도가 1.60 g/cm3이고 곡강도는 39 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 양호하지 못한 것을 확인할 수 있었다.

비교예 4.

본 발명에서는 상기 실시예 9와 동일한 과정을 실시하고 하기 표 3에 나타난 바와 같은 조건 하에서 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 세라믹스 조성물을 제조하였다. 구체적으로, 평균 입경이 45μm인 알파상 탄화규소 (α-SiC) 분말 74 중량%, 평균 입경이 0.3μm인 베타상 탄화규소 (β-SiC) 5 중량%, 알루미나 10 중량%, 평균 입경이 10μm 인 규소 분말 7 중량% 및 평균 입경이 100 nm인 실리카 분말 4 중량%를 사용하여 원료 혼합물을 만들었다. 알루미나는 상기 실시예 9와 동일한 분말을 사용하였고 혼합 단계에서 유기바인더인 폴리에틸렌글리콜을 4중량% 추가로 첨가하였다.

그 결과 표 4에 나타난 바와 같이 종래기술에서 제안된 조성을 사용하여 본 발명의 핵심 사상인 실리콘옥시카바이드의 전구체인 폴리실록센을 첨가하지 않고 1,000℃ 이하 온도에서 열처리하면 밀도가 1.66 g/cm3이고 곡강도는 48 kg/cm2 인 것으로 조사되어 물성이 양호하지 못한 것을 확인할 수 있었다.

구분(중량%)		탄화규소 (SiC)		폴리실록센	알루 미나 (Al₂O₃)	규소 (Si)	알루미늄 (Al)	실리카 (SiO₂)	열처리 조건
구분(중량%)		α-SiC 45㎛	β-SiC 0.3㎛	폴리실록센	알루 미나 (Al₂O₃)	규소 (Si)	알루미늄 (Al)	실리카 (SiO₂)	온도 (℃)	시간 (h)	분위기
비교예	3	80	-	-	-	15	5	-	1000	2	질소
비교예	4	74	5	-	10	7	-	4	1000	3	질소
실시예	9	80	-	17	3	-	-	-	500	3	질소
	10	70	10	15	5	-	-	-	800	1	공기
	11	60	20	20	10	-	-	-	900	0.5	질소
	12	40	20	20	20	-	-	-	650	2	공기
	13	40	15	20	25	-	-	-	850	0.5	질소
	14	45	5	15	35	-	-	-	1000	1	질소
	15	40	10	45	5	-	-	-	900	1	질소
	16	55	15	15	15	-	-	-	600	3	공기

구분(중량%)		밀도(g/㎤)	곡강도(㎏/㎠)
비교예	3	1.60	39
비교예	4	1.66	48
실시예	9	1.78	109
	10	2.10	210
	11	2.25	250
	12	2.50	150
	13	2.45	230
	14	1.95	105
	15	1.90	102
	16	2.21	235

Claims

탄화규소 (SiC) 40 내지 97 중량%로 구성되고, 잔량이 실리콘옥시카바이드인 내화성을 가지는 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재.
제 1항에 있어서,

알루미나(Al2O3)를 첨가한 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재.
제 2항에 있어서,

상기 알루미나는 1 내지 40 중량%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재.
제 1항에 있어서,

온도 350 내지 1,000℃ 범위에서 0.5 내지 3시간 동안 열처리하여 제조되는 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

밀도는 1.7 g/cm3 이상이고, 곡강도는 100 kg/cm2이상인 것을 특징으로 하는 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재.
탄화규소 40 내지 97 중량% 및 폴리실록센 3 내지 60 중량%로 이루어진 제 1항의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소를 제조하기 위한 탄화규소 소재 조성물.
삭제
(1) 탄화규소 (SiC) 분말의 혼합물과 폴리실록센 분말을 용매를 사용하여 균일하게 혼합하고; (2) 성형하고; (3) 경화 (cross-linking)시키고; 및 (4) 소성 온도 350 내지 1,000℃에서 0.5 내지 3시간 동안 소성시키는; 공정으로 이루어진 제 1항의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 제조방법.
제 8항에 있어서,

상기 (1) 공정에서 상기 용매는 폴리실록센을 녹일 수 있는 용매로서 메탄올 (methanol), 에탄올 (ethanol), 프로판올 (propanol), 부탄올 (butanol) 및 아세톤 (acetone) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 제조방법.
삭제
(1) 탄화규소 (SiC) 분말의 혼합물, 폴리실록센 분말 및 알루미나 (Al2O3) 분말을 용매를 사용하여 균일하게 혼합하고; (2) 성형하고; (3) 경화시키고; 및 (4) 소성 온도 350 내지 1,000℃에서 0.5 내지 3시간 동안 소성시키는; 공정으로 이루어진 제 2항의 실리콘옥시카바이드 결합 탄화규소 소재의 제조방법.
제 11항에 있어서,

상기 (1) 공정에서 상기 용매는 폴리실록센을 녹일 수 있는 용매로서 메탄올 (methanol), 에탄올 (ethanol), 프로판올 (propanol), 부탄올 (butanol) 및 아세톤 (acetone) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 제조방법.
삭제