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Jung-Hoon Lee (원광대학교) Jin-Young Ju (원광대학교) Cheol-Ho Kim (원광대학교) Jin-Hyoung Park (원광대학교) Hee-Seung Lee (군장대학) Yong-Deok Shin (원광대학교)
저널정보
대한전기학회 Journal of Electrical Engineering & Technology Journal of Electrical Engineering & Technology Vol.5 No.2
발행연도
2010.6
수록면
342 - 351 (10page)

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The SiC-ZrB₂ composites were fabricated by combining 30, 35, 40, 45 and 50 vol. % of zirconium diboride (ZrB₂) powders with silicon carbide (SiC) matrix. The SiC-ZrB₂ composites and the sintered co㎫cts were produced through spark plasma sintering (SPS) under argon atmosphere, and its physical, electrical, and mechanical properties were examined. Also, the thermal image analysis of the SiC-ZrB₂ composites was examined. Reactions between β-SiC and ZrB₂ were not observed via x-ray diffraction (XRD) analysis. The apparent porosity of the SiC+30vol.%ZrB₂, SiC+35vol.%ZrB₂, SiC+40vol.%ZrB₂, SiC+45vol.%ZrB₂ and SiC+50vol.%ZrB₂ composites were 7.2546, 0.8920, 0.6038, 1.0981, and 10.0108%, respectively. The XRD phase analysis of the sintered co㎫cts demonstrated a high phase of SiC and ZrB₂. Among the SiC+ZrB₂ composites, the SiC+50vol. %ZrB₂ composite had the lowest flexural strength, 290.54㎫, the other composites had more than 980㎫ flexural strength except the SiC+30vol.%ZrB₂ composite; the SiC+40vol.%ZrB₂ composite had the highest flexural strength, 1011.34㎫, at room temperature. The electrical properties of the SiC-ZrB₂ composites had positive temperature coefficient resistance (PTCR). The V-I characteristics of the SiC-ZrB₂ composites had a linear shape in the temperature range from room to 500℃. The electrical resistivities of the SiC+30vol.%ZrB₂, SiC+35vol.%ZrB₂, SiC+40vol.%ZrB₂ SiC+45vol.%ZrB₂ and SiC+50vol.%ZrB₂ composites were 4.573×10?³, 1.554×10?³, 9.365×10?⁴, 6.999×10-4, and 6.069×10?⁴Ωㆍ㎝, respectively, at room temperature, and their resistance temperature coefficients were 1.896×10?³, 3.064×10?³, 3.169×10?³, 3.097×10?³, and 3.418×10?³/℃ in the temperature range from room to 500℃, respectively. Therefore, it is considered that among the sintered co㎫cts the SiC+35vol.%ZrB₂, SiC+40vol.%ZrB₂ and SiC+45vol.%ZrB₂ composites containing the most outstanding mechanical properties as well as PTCR and V-I characteristics can be used as an energy friendly ceramic heater or ohmic-contact electrode material through SPS.
#Spark Plasma Sintering (SPS) #Positive Temperature Coefficient Resistance (PTCR) #V-I characteristics #Thermal image #Energy friendly ceramic heater #Ohmic-contact electrode material

목차

Abstract
1. Introduction
2. Experimental Procedure
3. Experimental Results and Discussion
4. Conclusion
Acknowledgement
References

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