Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science 9/2011

01.05.2011

Influence of polymer infiltration and pyrolysis process on mechanical strength of polycarbosilane-derived silicon carbide ceramics

verfasst von: Takahiro Namazu, Tomohiro Ishikawa, Yoshio Hasegawa

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 9/2011

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this article, strength evaluation of silicon carbide (Si–C) ceramics fabricated from polycarbosilane (PCS) precursor is described. Si–C ceramics was prepared by firing a green body made of the mixture of Si–C nano-powders and a PCS solution at 1,273 K in N2 gas for an hour. To obtain dense Si–C, the solution was infiltrated into the produced body, and then it was fired again. The polymer infiltration and pyrolysis (PIP) process was conducted up to 12 cycles. Si–C ceramics was diced to be rectangle shape measuring 1.0 mm × 3.0 mm × 0.5 mm, and was subjected to the three-point bending test for measurement of the Young’s modulus and bending strength. Si–C specimens fabricated through PIP processes less than 2 cycles showed non-linear force–displacement curves like a polymer, whereas those through the processes more than 3 cycles showed linear relations and fractured in a brittle manner. The Young’s modulus of 12-cycles-PIPs specimen was found to be 56 GPa on average, which was approximately 22-fold of non-PIP specimen. The bending strength was also increased with an increase in the number of PIP process. The maximum value was found to be 157 MPa. The cause of the influence of PIP process on the mechanical characteristics is discussed using a PCS-derived Si–C model.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Tanaka H (2004) J Inst Electr Eng Japan E 122(1):262 Tanaka H (2004) J Inst Electr Eng Japan E 122(1):262
2.
Zurück zum Zitat Peilo F, Pisano A, Fu K, Walther DC, Knobloch A, Martinez F, Senesky M, Maboudian R (2003) IEEJ Trans SM 123(9):326CrossRef Peilo F, Pisano A, Fu K, Walther DC, Knobloch A, Martinez F, Senesky M, Maboudian R (2003) IEEJ Trans SM 123(9):326CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Hara M, Tanaka S, Esashi M (2002) In: Proceedings of the 19th sensor symposium, p 507 Hara M, Tanaka S, Esashi M (2002) In: Proceedings of the 19th sensor symposium, p 507
4.
5.
Zurück zum Zitat Takahashi K (2004) Aeronaut Space Sci Japan 52(609):262 Takahashi K (2004) Aeronaut Space Sci Japan 52(609):262
6.
Zurück zum Zitat Teramoto S, Nagashima T (2004) Aeronaut Space Sci Japan 52(609):267 Teramoto S, Nagashima T (2004) Aeronaut Space Sci Japan 52(609):267
7.
Zurück zum Zitat Song SJ (2004) Aeronaut Space Sci Japan 52(610):297 Song SJ (2004) Aeronaut Space Sci Japan 52(610):297
8.
Zurück zum Zitat Liew L, Zhang W, Bright M, Linan A, Martin L, Rishi R (2001) Sens Actuators A 89:64CrossRef Liew L, Zhang W, Bright M, Linan A, Martin L, Rishi R (2001) Sens Actuators A 89:64CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Taguchi T, Igawa N, Yamada R, Futakawa M, Jitsukawa S (2001) Ceram Eng Sci Proc 22(3):533CrossRef Taguchi T, Igawa N, Yamada R, Futakawa M, Jitsukawa S (2001) Ceram Eng Sci Proc 22(3):533CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Beyer S (1999) Development and testing of C/SiC components for liquid rocket propulsion applications. Pap Am Inst Aeronaut Astronaut, p 12 Beyer S (1999) Development and testing of C/SiC components for liquid rocket propulsion applications. Pap Am Inst Aeronaut Astronaut, p 12
14.
Zurück zum Zitat Niu J, Kijima K, Nakahira A, Tanaka K (1999) Proc Ceram Soc Japan 1999:289 Niu J, Kijima K, Nakahira A, Tanaka K (1999) Proc Ceram Soc Japan 1999:289
16.
Zurück zum Zitat Liew L-A, Zhang W, An L, Shah S, Luo R, Liu Y, Cross T, Dunn ML, Bright V, Daily JW, Raj R, Anseth K (2001) Am Ceram Soc Bull 50(5):25 Liew L-A, Zhang W, An L, Shah S, Luo R, Liu Y, Cross T, Dunn ML, Bright V, Daily JW, Raj R, Anseth K (2001) Am Ceram Soc Bull 50(5):25
17.
Zurück zum Zitat Nagaiah NR, Kapat JS, An L, Chow L (2006) J Phys 34:458 Nagaiah NR, Kapat JS, An L, Chow L (2006) J Phys 34:458
18.
Zurück zum Zitat Kong JS, Frangopol DM, Raulli M, Maute K, Saravanan RA, Liew L-A, Raj R (2004) Sens Actuators A 116:336CrossRef Kong JS, Frangopol DM, Raulli M, Maute K, Saravanan RA, Liew L-A, Raj R (2004) Sens Actuators A 116:336CrossRef
19.
20.
Zurück zum Zitat Liew L-A, Saravanan RA, Bright VM, Dunn ML, Daily JW, Raj R (2003) Sens Actuators A 103:171CrossRef Liew L-A, Saravanan RA, Bright VM, Dunn ML, Daily JW, Raj R (2003) Sens Actuators A 103:171CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Liu Y, Liew L-A, Luo R, An L, Dunn ML, Bright VM, Daily JW, Raj R (2002) Sens Actuators A 95:143CrossRef Liu Y, Liew L-A, Luo R, An L, Dunn ML, Bright VM, Daily JW, Raj R (2002) Sens Actuators A 95:143CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Ishikawa T, Namazu T, Yoshiki K, Inoue S, Hasegawa Y (2010) In: Proceedings of the Microelectromechanical Systems, MEMS 2010, p 416 Ishikawa T, Namazu T, Yoshiki K, Inoue S, Hasegawa Y (2010) In: Proceedings of the Microelectromechanical Systems, MEMS 2010, p 416
25.
Zurück zum Zitat Hasegawa Y (2006) In: Proceedings of the 55th polymer conf: 3003–3004 Hasegawa Y (2006) In: Proceedings of the 55th polymer conf: 3003–3004
26.
Zurück zum Zitat Suyama S, Itoh Y (2006) Rev TOSHIBA 61(6):72 Suyama S, Itoh Y (2006) Rev TOSHIBA 61(6):72
27.
Zurück zum Zitat Zhang H, Yan Y, Huang Z, Liu X, Jiang D (2009) J Am Ceram Soc 92(7):1559CrossRef Zhang H, Yan Y, Huang Z, Liu X, Jiang D (2009) J Am Ceram Soc 92(7):1559CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Tuinstra F, Koenig JL (1970) J Compos Mater 4:492 Tuinstra F, Koenig JL (1970) J Compos Mater 4:492
30.
Zurück zum Zitat Sasaki Y, Nishina Y, Sato M, Okamura K (1986) Yogyo-Kyokai-Shi 94(8):897 Sasaki Y, Nishina Y, Sato M, Okamura K (1986) Yogyo-Kyokai-Shi 94(8):897
31.
Metadaten
Titel
Influence of polymer infiltration and pyrolysis process on mechanical strength of polycarbosilane-derived silicon carbide ceramics
verfasst von
Takahiro Namazu
Tomohiro Ishikawa
Yoshio Hasegawa
Publikationsdatum
01.05.2011
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 9/2011
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-010-5182-0

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2011

Journal of Materials Science 9/2011 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.