AlN/h-BN계 머시너블 세라믹의 미세조직과 기계적 성질

초록

질화알루미늄(AlN)은 열전도성이 우수하여 기판재료로 뿐만 아니라, 투광성이 높아 광학재료로 응용되고 있다. 그러나, AlN은 경도가 강하고 취성을 나타내어 기계가공이 곤란한 단점을 갖고 있다. AlN의 기계가공시 기존의 다이아몬드 공구이외에 초경합금 공구의 사용이 가능하다면, 향후 응용분야가 더욱 확대 될 것으로 생각되나, AlN계 머시너블 세라믹의 기계가공성에 미치는 미세조직과 기계적 성질에 관한 체계적인 연구가 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 AlN세라믹에 흑연과 유사한 벽개구조를 갖는 h-BN을 5~30 vol% 첨가한 후, 고온가압소결법을 이용하여 머시너브 세라믹 시편을 제조하엿다. 제조한 시편에 대하여 상대밀도, 굽힘강도, 경도 및 파괴인성 등의 물성을 측정하였다. SEM과 TEM을 이용한 미세구조의 관찰을 통하여 기계적 성질과 미세조직간의 상관관계를 조사하였다. 마지막으로 공구동력계를 이용한 절삭시험을 통해 배분력 및 절삭력 등을 측정하여 AlN/h-BN계 머시너블 세라믹의 절삭저항성을 평가했으며, 래핑 시험을 통해 양호한 표면 거칠기를 얻을 수 있는 조건을 확립하였다.