•  
  •  
 

Abstract

High density SiC-based composites from polysilazane were fabricated by high energy milling and hot pressing. After cross-linking at 200 °C, the polysilazane was pyrolysed at 1000 °C in N2 for 2 h to form amorphous Si-C-N-O followed by high energy milling for 1 h. Milled amorphous Si-C-N-O was sintered in hot pressing at 1600 and 1700 °C for 1 h in vacuum under the applied pressure of 50 MPa. Although no sintering additives were used, dense SiC-based composites were obtained with this method. Sintered density was 3.04 g/cm3, while only 2.57 g/cm3 for amorphous Si-C-N-O without milling. It is suggested that the liquid phase generated during the formation of Si2N2O facilitated the densification of the composite.

Bahasa Abstract

Pengaruh Penggilingan terhadap Densifikasi Komposit berbasis SiC dari Polysilazane. Komposit berkepadatan tinggi berbasis SiC dari polysilazane dibuat dengan penggilingan energi tinggi dan hot pressing. Setelah ikatan silang (cross linking) pada suhu 200 °C, polysilazane mengalam pirolisasi pada suhu 1000 °C in N2 selama 2 jam untuk membentuk amorf Si-C-N-O diikuti dengan penggilingan energi tinggi selama 1 jam. Gilingan amorf Si-C-N-O disinter pada hot pressing pada suhu 1600 dan 1700 °C selama 1 jam dalam vakum di bawah tekanan terapan 50 MPa. Meskipun tidak menggunakan aditif yang disinter, komposit padat berbasis SiC diperoleh dengan metode ini. Kepadatan sinter yang diperoleh adalah 3,04 g/cm3, sementara hanya 2,57 g/cm3 untuk amorf Si-C-N-O tanpa penggilingan. Terlihat bahwa fase cair yang dihasilkan selama pembentukan Si2N2O memfasilitasi densifikasi komposit.

References

J.S. Nadeau, Am. Ceram. Soc. Bull. 52 (1973) 170.

M. Xie, D. Luo, X. Xian, B. Leng, C. Chen, W. Lu, Fusion Eng. Des. 85 (2010) 964.

A. Noviyanto, S. W. Han, H.W. Yu, D.H. Yoon, J. Eur. Ceram. Soc. 33 (2013) 2915.

T. Vaahs, M. Brück, W.D.G. Böcker, Adv. Mater. 4 (1992) 224.

B.G. Penn, J.G. Daniels, F.E. Ledbetter III, J.M. Clemons, Polym. Eng. Sci. 26 (1986) 1191.

M.F. Gonon, G. Fantozzi, M. Murat, J.P. Disson, J. Eur. Ceram. Soc. 15 (1995) 185.

R. Jones, A. Szweda, D. Petrak, Comp. Part A 30 (1999) 569.

L. Hu, M. Li, C. Xu, Y. Luo, Y. Zhou, Surf. Coat. Technol. 203 (2009) 3338.

M.F. Gonon, G. Fantozzi, M. Murat, J.P. Disson, J. Eur. Ceram. Soc. 15 (1995) 591.

KiON defense technology. Available at http://www.kiondefense.com/bulletins/TB1.pdf

R. Riedel, M. Seher, J. Mayer, D.V. Szabó, J. Eur. Ceram. Soc. 15 (1995) 703.

G. Boden, A. Neumann, T. Breuning, A. Tschernikova, W. Hermel, J. Eur. Ceram. Soc. 18 (1998) 1461.

M. Zemanová, E. Lecomte, P. Šajgalík, R. Riedel, J. Eur. Ceram. Soc. 22 (2002) 2963.

J. Wan, R.G. Duan, M.J. Gasch, A.K. Mukherjee, Mat. Sci. Eng. A. 424 (2006) 105.

J. Wan, M.J. Gasch, A.K. Mukherjee, J. Am. Ceram. Soc. 86/3 (2002) 526.

I. Barin, Thermochemical Data of Pure Substances, VCH, New York, 1989.

Z.K. Huang, P. Greil, G. Petzow, Ceram. Int. 10 (1984) 14.

M. Hillert, S. Jonsson, B. Sundman, Z. Metallkd. 83 (1992) 648.

I. Tanaka, G. Pezzotti, T. Okamoto, Y. Miyamoto, M. Koizumi, J. Am. Ceram. Soc. 72/9 (1989) 1656.

W.S. Jung, H.S. Park, Y.J. Kang, D.H. Yoon, Ceram. Int. 36 (2010) 371.

A. Noviyanto, D.H. Yoon, K. Lee, Y.M. Kim, D.I. Kim, Y.K. Jeong, K.H. Kim, S. Kwon, Y.H. Han, Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 23 (2013) 420.

K. Negita, J. Am. Ceram. Soc. 69/12 (1986) C-308.

A. Noviyanto, D.H. Yoon, Mater. Res. Bull. 46 (2011) 1186.

J. Weiss, L.J. Gauckler, T.Y. Tien, J. Am. Ceram. Soc. 62/11-12 (1979) 632.

S. Chockalingam, D. A. Earl, Mater. Design. 31 (2010) 1559.

J.R. Kim, D.H. Kim, C.H. Kim, J. Am. Ceram. Soc. 73/8 (1990) 2567.

E.M.M. Ewais, M.A.A. Attia, A. Abousree-Hegazy, R. K. Bordia, Ceram. Int. 36 (2010) 1327.

S. Islam, M.N. Kim, B.T. Lee, Mater. Lett. 63 (2009) 168.

S. Li, Y. Pei, C. Yu, J. Li, Ceram. Int. 35 (2009) 1851.

F. Luo, D. Zhu, X. Su, W. Zhou, Mat. Sci. Eng. A. 458 (2007) 7.

T. Hirano, K. Niihara, Mater. Lett. 22 (1995) 249.

J.F. Yang, T. Ohji, T. Sekino, C.L. Li, K. Niihara,J. Eur. Ceram. Soc. 21 (2001) 2179.

M. Hotta, J. Hojo, J. Eur. Ceram. Soc. 30 (2010) 211.

Share

COinS
 
 

To view the content in your browser, please download Adobe Reader or, alternately,
you may Download the file to your hard drive.

NOTE: The latest versions of Adobe Reader do not support viewing PDF files within Firefox on Mac OS and if you are using a modern (Intel) Mac, there is no official plugin for viewing PDF files within the browser window.