Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/26602
Title: Sintering of silicon nitride ceramic in air furnace
Other Titles: การเผาผนึกซิลิกอนไนไตรด์เซรามิกในเตาเผาบรรยากาศปกติ
Authors: Piyaporn Chaiyapuck
Advisors: Shigetaka Wada
Supatra Jinawath
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Sceince
Issue Date: 2003
Abstract: Silicon nitride specimens consisting of silicon nitride powder, SN-E10, and 8-10 mass % of yttria and alumina additives were placed in a set of specially designed alumina crucible filled with various kinds of silicon nitride and alumina packing powders. The silicon nitride ceramic was successfully sintered without serious mass loss in air furnace at temperatures ranging from 1550 to 1700 ºC for 1 to 2 hours. The final relative density of 98 % was achieved when sintering silicon nitride specimen containing 10 mass % additive at 1700 ºC for 2 hours. The average values of Vickers hardness (Hv), fracture toughness (K1c) and flexural strength (ASTM F-294) were 15.9 GPa, 5.0 MPa.m1/2 and 420 MP2, respectively. Moreover, low cost powders with weak agglomeration after sintering suitable for use as packing powders, were SN-F2 for silicon nitride and A-11 for alumina. Despite the compatible hardness and toughness, the value of flexural strength is was relatively low compared to 500-600 MPa of commercial Si3N4 ceramics.
Other Abstract: ชิ้นตัวอย่างซิลิกอนไนไตรด์ประกอบด้วย 8 และ 10 เปอร์เซ็นต์โดยมวลของสารเติมแต่งสองชนิดคือ อิทเตรียและอะลูมินา ถูกนำมาเผาผนึกในเบ้าเผาอะลูมินาและกลบทับด้วยผงซิลิกอนไนไตรด์และอะลูมินาชนิดต่างๆ ในการทดลองนี้สามารถเผาผนึกซิลิกอนไนไตรด์เซรามิกในเตาเผาบรรยากาศปกติโดยเกิดการสูญหายของมวลซิลิกอนไนไตรด์เพียงเล็กน้อย 1 ถึง 2 เปอร์เซ็นต์ ในช่วงอุณหภูมิ 1550 ถึง 1700 องศาเซลเซียส นาน 1 ถึง 2 ชั่วโมง และซิลิกอนไนไตรด์ที่ประกอบด้วยสารเติมแต่ง 10 เปอร์เซ็นต์โดยมวล ซึ่งเผาผนึกที่อุณหภูมิ 1700 องศาเซลเซียส นาน 2 ชั่วโมง ให้ค่าความหนาแน่น 98 เปอร์เซ็นต์ของค่าทางทฤษฎี ค่าเฉลี่ยความแข็ง ความเหนียว และความแข็งแรงดัด เท่ากับ 15.9 Gpa 5.0 Mpa.m1/2 และ 420 Mpa ตามลำดับ นอกจากนี้ ผงกลบซิลิกอนไนไตรด์และอะลูมินาที่มีราคาถูกให้สมบัติจับกันเป็นก้อน (Agglomeration) น้อยหลังการเผาผนึก เหมาะสมสำหรับการทดลองนี้ คือ SN-F2 และ A-11 อย่างไรก็ตามแม้ว่าค่าความแข็งและความเหนียวจะมีค่าใกล้เคียงกับซิลิกอนไนไตรด์เซรามิกในทางการค้า ความแข็งแรงดัดยังมีค่าต่ำเล็กน้อยเมื่อเทียบกับทางการค้าซึ่งมีค่า 500 ถึง 600 Mpa
Description: Thesis(M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2003
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Ceramic Technology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/26602
ISBN: 9741734506
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Piyaporn_ch_front.pdf3.05 MBAdobe PDFView/Open
Piyaporn_ch_ch1.pdf674.73 kBAdobe PDFView/Open
Piyaporn_ch_ch2.pdf2.71 MBAdobe PDFView/Open
Piyaporn_ch_ch3.pdf5.62 MBAdobe PDFView/Open
Piyaporn_ch_ch4.pdf6.99 MBAdobe PDFView/Open
Piyaporn_ch_ch5.pdf478.52 kBAdobe PDFView/Open
Piyaporn_ch_ch6.pdf339.79 kBAdobe PDFView/Open
Piyaporn_ch_back.pdf8.34 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.