질화규소표면에서의 SiO2피막형성에 따른 polymer의 흡착거동

Abstract

Si3N4의 입자표면위에 형성된 SiO2와 polymer로서 첨가된 Phenolic resin과의 화학적 상호반응 (SiO2+3C=SiC+@CO)을 이용하여 Si3N4/SiC nanocomposite를 형성하는 연구를 수행하였다. 이때 흡착된 Phenolic resin의 양은 고분자의 첨가량, pH 그리고 입자의 부피분율에 의존하게되며, Si3N4 표면에 형성되는 SiO2의 양은 전처리 온도와 분위기에 의해 결정된다. 따라서 소결시 잔류 SiO2나 잔류 C이 남지 않도록 하기 위해서 질화규소 표면에 형성된 SiO2의 양과 흡착된 Phenolic resin에서 탄소의 흡착량을 정량적으로 계산하였다. 이 결과 소결체내에서 잔류 SiO2와 C를 남기지 않기 위해서는 충분히 낮은 온도(250도 이하)나 분위기 하에서 Si3N4를 전처리하여(Si3N4입자 표면에 형성되는 SiO2 피막에 대해 polymer는 낮은 흡착량을 나타냄) C의 공급원인 polymer와의 반응을 유도시켜야 함을 알 수 있었다.