AIN/h-BN계 머시너블 세라믹의 미세조직과 기계적 성질

초록

AlN-BN계 머시너블 세라믹의 미세조직, 기계적 성질 및 기계 가공성에 미치는 h-BN 첨가의 영향을 조사하였다. 소결체의 상대밀도는 h-BN 첨가량의 증가와 더불어 감소하였다. 또한, 4점 굽힘 강도도 AlN 단미의 238 MPa에서 30 vol% BN 첨가에 의해 182 MPa까지 감소하였다. 낮은 탄성계수와 AlN 매트릭스와 h-BN 입자와의 열팽창계수의 차이에 의해 발생한 잔류인장응력에 의해 AlN-BN 복합재료의 강도가 감소되었다고 생각된다. 판상형태의 h-BN 입자에 의해 균열편향과 pull-out은 증가하였으나, 파괴인성은 BN 첨가량과 더불어 감소하였다. 알루미나와 Y2O3와의 반응에 의해 2차상인 YAG상과 γ-Al2O3상이 생성되었다. AlN에 10～30vol%의 BN을 첨가한 복합재료에 대하여 수행한 절삭시험에서 절삭력과 배분력은 h-BN 첨가량에 따라 감소하였으며, 우수한 기계 가공성을 입증하였다. 또한, 모든 시편에서 짧은 시간 내에 0.5 ㎛ (Ra) 이하의 비교적 양호한 표면 거칠기에 도달할 수 있었다.