KR20130077494A - Ceramic composites and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A ceramic composite is provided to have improved conductivity and low coefficient of thermal expansion by including nitride. CONSTITUTION: A ceramic composite comprises silicon carbide, nitride and metal matrix (20). The nitride is silicon nitride and is included at a ratio of 1-10wt%. The metal matrix is included at a ratio of 5-20wt%. The silicon carbide and the nitride form a pore. The metal matrix is arranged within the pore. A manufacturing method of the ceramic composite comprises the steps of: (a) mixing the silicon carbide powder and the nitride, (b) sintering the mixed silicon carbide and nitride to produce a body part, and injecting (c) the metal matrix to the pore of the body part.

Description

세라믹 복합체 및 이의 제조방법{CERAMIC COMPOSITES AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}CERAMIC COMPOSITES AND METHOD OF FABRICATING THE SAME

실시예는 세라믹 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a ceramic composite and a method of manufacturing the same.

반도체 분야에서는 집적회로 칩의 고밀도 집적, 고속연산화, 고출력형 인버터등의 파워디바이스의 용도 확대 등에 의해 반도체 소자의 발열량은 지속적으로 증가하고 있다. 발열에 의한 승온은 오작동, 회로의 파괴의 원인이 된다. 이러한 문제를 방지하기 위한 동작특성을 안정하게 유지시키기 위해서는 반도체 소자 탑제용 기판은 소자의 발생열을 효과적으로 확산시킬 필요가 있는 열전도율과 반도체 소자에 근접한 저열팽창율을 가지는 것이 요구되고 있다. 종래 사용되고 있는 세라믹스 기판이나 수지 기판등은 열도율이 낮고, 방열특성의 측면에서 충분하다고 말할 수 없다. 그 개량법으로써 금속과 세라믹스로 구성되는 복합재료의 적용이 시험되고 있다. 이는 세라믹스와 금속과의 복합 교과로써 고열전도율과 세라믹스 기판에 근접한 저열팽창을 구비시키는 것을 의도한 것이다. 이 복합체의 제조방법으로써 다공질 세라믹스 소결체를 몸체부으로 하고 그 기공내에 금속을 용융시켜 비가압조건하에서 함침시키는 방법 또는 가압함침법 등이 제안되고 있다.In the semiconductor field, heat generation of semiconductor devices is continuously increasing due to the high density integration of integrated circuit chips, high speed softening, and the expansion of the use of power devices such as high power inverters. Heating up due to heat generation may cause malfunction or breakdown of the circuit. In order to stably maintain the operating characteristics for preventing such a problem, it is required that the substrate for semiconductor element top has a thermal conductivity that needs to effectively diffuse the generated heat of the element and a low thermal expansion rate close to that of the semiconductor element. Ceramic substrates, resin substrates, and the like, which are conventionally used, have low thermal conductivity and cannot be said to be sufficient in terms of heat dissipation characteristics. As an improvement method, the application of the composite material which consists of a metal and ceramics is tested. This is a composite course of ceramics and metals, which is intended to have high thermal conductivity and low thermal expansion in proximity to the ceramic substrate. As a method for producing the composite, a method of impregnating a porous ceramic sintered body as a body part, melting a metal in the pores, and impregnating under unpressurized conditions, or a pressure impregnation method, has been proposed.

실시예는 향상된 열전도율 및 낮은 열팽창률을 가지는 세라믹 복합체 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.The embodiment is to provide a ceramic composite having improved thermal conductivity and low thermal expansion rate and a method of manufacturing the same.

일 실시예에 따른 세라믹 복합체는 실리콘 카바이드 및 질화물을 포함한다.According to one embodiment, the ceramic composite includes silicon carbide and nitride.

일 실시예에 따른 세라믹 복합체는 금속 매트릭스를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the ceramic composite may further include a metal matrix.

일 실시예에서는 상기 질화물은 실리콘 나이트라이드일 수 있다.In one embodiment, the nitride may be silicon nitride.

일 실시예에 따른 세라믹 복합체의 제조방법은 실리콘 카바이드 분말 및 질화물을 혼합하는 단계; 상기 혼합된 실리콘 카바이드 및 질화물을 소결시켜서, 몸체부를 형성하는 단계; 및 상기 몸체부의 기공 내에 금속 매트릭스를 주입하는 단계를 포함한다.In one embodiment, a method of manufacturing a ceramic composite includes mixing silicon carbide powder and nitride; Sintering the mixed silicon carbide and nitride to form a body portion; And injecting a metal matrix into the pores of the body portion.

실시예에 따른 세라믹 복합체는 질화물을 포함한다. 이에 따라서, 실시예에 따른 복합체의 열적 특성이 향상될 수 있다. 특히, 상기 질화물이 첨가되어, 실시예에 따른 세라믹 복합체는 높은 열 전도율 및 낮은 열 팽창율을 가질 수 있다.The ceramic composite according to the embodiment includes a nitride. Accordingly, the thermal properties of the composite according to the embodiment can be improved. In particular, the nitride is added, the ceramic composite according to the embodiment may have a high thermal conductivity and low thermal expansion rate.

특히, 실리콘 카바이드에 실리콘 나이트라이드가 적정량으로 첨가되는 경우, 이에 따라서 형성된 세라믹 복합체는 더 향상된 열적 특성을 가질 수 있다.In particular, when silicon nitride is added in an appropriate amount to silicon carbide, the ceramic composite thus formed may have further improved thermal properties.

도 1은 실시예에 따른 세라믹 복합체의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 2 및 도 3은 실시예에 따른 세라믹 복합체를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.1 is a cross-sectional view showing a cross section of a ceramic composite according to an embodiment.
2 and 3 are views illustrating a process of manufacturing a ceramic composite according to an embodiment.

이하, 도면을 바탕으로 실시예에 따른 세라믹 복합체에 대해서 보다 자세하게 설명하겠다.Hereinafter, the ceramic composite according to the embodiment will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 실시예에 따른 세라믹 복합체의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 2 및 도 3은 실시예에 따른 세라믹 복합체를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.1 is a cross-sectional view showing a cross section of a ceramic composite according to an embodiment. 2 and 3 are views illustrating a process of manufacturing a ceramic composite according to an embodiment.

실시예에 따른 세라믹 복합체는 실리콘 카바이드 및 질화물을 포함한다. 또한, 실시예에 따른 세라믹 복합체는 금속 매트릭스(20)를 더 포함한다.The ceramic composite according to the embodiment includes silicon carbide and nitride. In addition, the ceramic composite according to the embodiment further includes a metal matrix 20.

도 1에 도시된 바와 같이, 실리콘 카바이드(silicon carbide) 및 질화물(nitride)은 복수의 기공들(11) 을 포함하는 몸체부(11)를 형성하고, 상기 금속 매트릭스(20)는 상기 기공(11)들 내에 배치된다. 더 자세하게, 상기 금속 매트릭스(20)는 상기 기공(11)들에 채워질 수 있다.As shown in FIG. 1, silicon carbide and nitride form a body portion 11 including a plurality of pores 11, and the metal matrix 20 forms the pores 11. Are arranged in the In more detail, the metal matrix 20 may be filled in the pores 11.

상기 질화물은 알루미늄 나이트라이드 또는 실리콘 나이트라이드로부터 선택될 수 있다. 바람직하게, 상기 질화물은 실리콘 나이트라이드일 수 있다.The nitride may be selected from aluminum nitride or silicon nitride. Preferably, the nitride may be silicon nitride.

상기 질화물은 실시예에 따른 세라믹 복합체에, 약 1wt% 내지 약 12wt%의 비율로 포함될 수 있다. 더 자세하게, 상기 질화물은 실시예에 따른 세라믹 복합체에, 약 5wt% 내지 약 12wt%의 비율로 포함될 수 있다.The nitride may be included in the ceramic composite according to the embodiment in a ratio of about 1 wt% to about 12 wt%. In more detail, the nitride may be included in the ceramic composite according to the embodiment in a ratio of about 5 wt% to about 12 wt%.

상기 금속 매트릭스(20)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 금속 매트릭스(20)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다. 바람직하게, 상기 금속 매트릭스(20)는 알루미늄으로 이루어질 수 있다.The metal matrix 20 may include aluminum or an aluminum alloy. In more detail, the metal matrix 20 may be made of aluminum or an aluminum alloy. Preferably, the metal matrix 20 may be made of aluminum.

상기 금속 매트릭스(20)는 실시예에 따른 세라믹 복합체에, 약 5wt% 내지 약 20wt%의 비율로 포함될 수 있다.The metal matrix 20 may be included in the ceramic composite according to the embodiment in a ratio of about 5 wt% to about 20 wt%.

더 자세하게, 실시예에 따른 세라믹 복합체는 약 1wt% 내지 약 10wt%의 실리콘 나이트라이드 및 약 5wt% 내지 약 20wt%의 알루미늄을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 실시예에 따른 세라믹 복합체는 약 70wt% 내지 약 94wt%의 실리콘 카바이드, 약 1wt% 내지 약 10wt%의 실리콘 나이트라이드 및 약 5wt% 내지 약 20wt%의 알루미늄을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 실시예에 따른 세라믹 복합체는 약 70wt% 내지 약 94wt%의 실리콘 카바이드, 약 1wt% 내지 약 10wt%의 실리콘 나이트라이드 및 약 5wt% 내지 약 20wt%의 알루미늄으로 구성될 수 있다.In more detail, the ceramic composite according to the embodiment may include about 1 wt% to about 10 wt% silicon nitride and about 5 wt% to about 20 wt% aluminum. More specifically, the ceramic composite according to the embodiment may include about 70 wt% to about 94 wt% silicon carbide, about 1 wt% to about 10 wt% silicon nitride, and about 5 wt% to about 20 wt% aluminum. More specifically, the ceramic composite according to the embodiment may be composed of about 70 wt% to about 94 wt% silicon carbide, about 1 wt% to about 10 wt% silicon nitride, and about 5 wt% to about 20 wt% aluminum.

상기 몸체부(11)의 기공률은 약 10vol% 내지 약 20vol%일 수 있다. 더 자세하게, 상기 몸체부(11)의 기공률은 약 13vol% 내지 약 18vol%일 수 있다.Porosity of the body portion 11 may be about 10vol% to about 20vol%. In more detail, the porosity of the body portion 11 may be about 13 vol% to about 18 vol%.

실시예에 따른 세라믹 복합체는 다음과 같은 방식에 의해서 형성될 수 있다.The ceramic composite according to the embodiment may be formed by the following method.

도 2를 참조하면, 상기 몸체부(11)가 형성된다.2, the body portion 11 is formed.

상기 몸체부(11)가 형성되기 위해서, 실리콘 카바이드 분말 및 질화물이 균일하게 혼합된다. 또한, 상기 혼합물에 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol;PVA) 등과 같은 유기 바인더가 더 포함될 수 있다. 상기 유기 바인더는 약 100 중량부의 실리콘 카바이드 분말을 기준으로, 약 4중량부 내지 약 6중량부의 비율로 포함될 수 있다.In order to form the body portion 11, silicon carbide powder and nitride are uniformly mixed. In addition, the mixture may further include an organic binder such as polyvinyl alcohol (PVA). The organic binder may be included in a ratio of about 4 parts by weight to about 6 parts by weight based on about 100 parts by weight of silicon carbide powder.

이때, 실리콘 카바이드 분말의 입경은 약 0.5㎛ 내지 약 100㎛일 수 있다. 더 자세하게, 상기 몸체부(11)가 형성되기 위해서, 서로 다른 입경을 가지는 실리콘 카바이드 분말이 사용될 수 있다.In this case, the particle size of the silicon carbide powder may be about 0.5㎛ to about 100㎛. In more detail, in order to form the body portion 11, silicon carbide powder having different particle diameters may be used.

예를 들어, 상기 실리콘 카바이드 분말은 0.5㎛ 내지 3.5㎛의 직경을 가지는 제 1 실리콘 카바이드 입자들; 15㎛ 내지 25㎛의 직경을 가지는 제 2 실리콘 카바이드 입자들; 및 90㎛ 내지 110㎛의 직경을 가지는 제 3 실리콘 카바이드 입자들을 포함할 수 있다.For example, the silicon carbide powder may include first silicon carbide particles having a diameter of 0.5 μm to 3.5 μm; Second silicon carbide particles having a diameter of 15 μm to 25 μm; And third silicon carbide particles having a diameter of 90 μm to 110 μm.

이때, 상기 제 1 실리콘 카바이드 입자들은 상기 실리콘 카바이드 분말에 25중량부 내지 35중량부의 비율로 포함되고, 상기 제 2 실리콘 카바이드 입자들은 상기 실리콘 카바이드 분말에 25중량부 내지 35중량부의 비율로 포함되고, 상기 제 3 실리콘 카바이드 입자들은 상기 실리콘 카바이드 분말에 30중량부 내지 50중량부의 비율로 포함될 수 있다.In this case, the first silicon carbide particles are included in the silicon carbide powder in a proportion of 25 parts by weight to 35 parts by weight, and the second silicon carbide particles are included in the silicon carbide powder in a proportion of 25 parts by weight to 35 parts by weight, The third silicon carbide particles may be included in the proportion of 30 parts by weight to 50 parts by weight of the silicon carbide powder.

또한, 상기 실리콘 카바이드 분말은 0.5㎛ 내지 3.5㎛의 직경을 가지는 제 1 실리콘 카바이드 입자들; 45㎛ 내지 55㎛의 직경을 가지는 제 4 실리콘 카바이드 입자들; 및 90㎛ 내지 110㎛의 직경을 가지는 제 3 실리콘 카바이드 입자들을 포함할 수 있다.In addition, the silicon carbide powder may include first silicon carbide particles having a diameter of 0.5 μm to 3.5 μm; Fourth silicon carbide particles having a diameter of 45 μm to 55 μm; And third silicon carbide particles having a diameter of 90 μm to 110 μm.

이때, 상기 제 1 실리콘 카바이드 입자들은 상기 실리콘 카바이드 분말에 25중량부 내지 35중량부의 비율로 포함되고, 상기 제 4 실리콘 카바이드 입자들은 상기 실리콘 카바이드 분말에 25중량부 내지 35중량부의 비율로 포함되고, 상기 제 3 실리콘 카바이드 입자들은 상기 실리콘 카바이드 분말에 30중량부 내지 50중량부의 비율로 포함될 수 있다.In this case, the first silicon carbide particles are included in the silicon carbide powder in a proportion of 25 parts by weight to 35 parts by weight, and the fourth silicon carbide particles are included in the silicon carbide powder in a proportion of 25 parts by weight to 35 parts by weight, The third silicon carbide particles may be included in the proportion of 30 parts by weight to 50 parts by weight of the silicon carbide powder.

상기 질화물은 실리콘 나이트라이드일 수 있다. 이때, 약 100 중량부의 실리콘 카바이드 분말을 기준으로, 약 5중량부 내지 약 15중량부의 비율로 혼합될 수 있다. 더 자세하게, 실리콘 나이트라이드는 약 100 중량부의 실리콘 카바이드 분말을 기준으로, 약 8중량부 내지 약 12중량부의 비율로 혼합될 수 있다.The nitride may be silicon nitride. At this time, based on about 100 parts by weight of the silicon carbide powder, it may be mixed in a ratio of about 5 parts by weight to about 15 parts by weight. More specifically, the silicon nitride may be mixed in a ratio of about 8 parts by weight to about 12 parts by weight based on about 100 parts by weight of silicon carbide powder.

이후, 실리콘 카바이드 및 질화물의 혼합물은 소결되고, 몸체부(11), 즉 몸체부(11)가 형성된다.Thereafter, the mixture of silicon carbide and nitride is sintered and a body portion 11, that is, a body portion 11 is formed.

상기 소결 공정은 핫 프레스(hot press), 가스 압력 신터링(gass pressure sintering), 스파크 플라즈마 신터링(spark plasma sintering) 또는 상압 소결 등을 들 수 있다.The sintering process may include hot press, gas pressure sintering, spark plasma sintering or atmospheric pressure sintering.

예를 들어, 상기 혼합물은 몰드 내에 배치되고, 약 2000℃ 이상의 온도에서, 약 10MPa 내지 약 50MPa의 압력으로 소성될 수 있다. 이에 따라서, 기공(11)을 포함하는 몸체부(11)가 형성된다.For example, the mixture may be placed in a mold and calcined at a pressure of about 10 MPa to about 50 MPa at a temperature of about 2000 ° C. or more. Accordingly, the body portion 11 including the pores 11 is formed.

상기 몸체부(11)의 기공률은 약 10vol% 내지 약 20vol%일 수 있다. 더 자세하게, 상기 몸체부(11)의 기공률은 약 13vol% 내지 약 18vol%일 수 있다.Porosity of the body portion 11 may be about 10vol% to about 20vol%. In more detail, the porosity of the body portion 11 may be about 13 vol% to about 18 vol%.

도 3을 참조하면, 상기 몸체부(11)의 기공(11) 내에 금속 매트릭스(20)가 형성된다. 상기 몸체부(11)의 기공(11) 내에 금속 또는 합금이 함침되어, 상기 금속 매트릭스(20)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 몸체부(11) 및 상기 금속 등이 서로 접촉된 상태에서, 감압되고, 가열된다.Referring to FIG. 3, a metal matrix 20 is formed in the pores 11 of the body portion 11. The metal matrix 20 may be formed by impregnating a metal or an alloy in the pores 11 of the body portion 11. For example, in a state where the body portion 11 and the metal and the like are in contact with each other, the pressure is reduced and heated.

이에 따라서, 상기 금속이 빠르게, 상기 몸체부(11)의 기공(11) 내로 확산되고, 상기 몸체부(11)의 기공(11) 내에 금속 매트릭스(20) 채워진다. 특히, 특히, 상기 몸체부(11)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 직접 접촉되고, 진공 상태에서, 약 1000℃의 온도로 가열될 수 있다.Accordingly, the metal is rapidly diffused into the pores 11 of the body portion 11, and the metal matrix 20 is filled in the pores 11 of the body portion 11. In particular, in particular, the body portion 11 may be in direct contact with aluminum or an aluminum alloy and heated in a vacuum at a temperature of about 1000 ° C.

이에 따라서, 상기 기공(11) 내로 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 채워지고, 실시예에 따른 세라믹 복합체가 형성될 수 있다.Accordingly, the pores 11 may be filled with aluminum or an aluminum alloy, and a ceramic composite according to the embodiment may be formed.

앞서 설명한 바와 같이, 실시예에 따른 세라믹 복합체는 질화물을 포함한다. 이에 따라서, 실시예에 따른 복합체의 열적 특성이 향상될 수 있다. 특히, 상기 질화물이 첨가되어, 실시예에 따른 세라믹 복합체는 높은 열 전도율 및 낮은 열 팽창율을 가질 수 있다.As described above, the ceramic composite according to the embodiment includes nitride. Accordingly, the thermal properties of the composite according to the embodiment can be improved. In particular, the nitride is added, the ceramic composite according to the embodiment may have a high thermal conductivity and low thermal expansion rate.

특히, 실리콘 카바이드에 실리콘 나이트라이드가 적정량으로 첨가되는 경우, 이에 따라서 형성된 세라믹 복합체는 더 향상된 열적 특성을 가질 수 있다.In particular, when silicon nitride is added in an appropriate amount to silicon carbide, the ceramic composite thus formed may have further improved thermal properties.

또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

실험예Experimental Example

아래 표 1과 같이, 각각 다른 입경을 가지는 실리콘 카바이드 분말 및 실리콘 나이트라이드가 서로 혼합된다. 또한, 실리콘 카바이드 및 실리콘 나이트라이드에 약 5wt%의 폴리비닐알콜이 더 혼합된다. 이후, 이와 같이 형성된 혼합물은 흑연 몰드 내에서 약 2000℃의 온도에서, 약 30MPa의 압력에서, 소결되고, 몸체부가 형성된다.As shown in Table 1 below, silicon carbide powder and silicon nitride having different particle diameters are mixed with each other. In addition, about 5 wt% of polyvinyl alcohol is further mixed with silicon carbide and silicon nitride. The mixture thus formed is then sintered in a graphite mold at a temperature of about 2000 ° C., at a pressure of about 30 MPa, and a body portion is formed.

이후, 진공 상태에서, 약 1000℃의 온도에서, 약 1시간 동안, 알루미늄 잉곳과 상기 몸체부를 접촉시켰다. 이에 따라서, SiC 복합 소결체가 형성되었다.Thereafter, in a vacuum state, the aluminum ingot was brought into contact with the body part at a temperature of about 1000 ° C. for about 1 hour. As a result, a SiC composite sintered body was formed.

비교예Comparative example

아래 표1과 같이, 각각 다른 입경을 가지는 실리콘 카바이드 분말 및 폴리비닐알콜이 서로 혼합되었다. 이후, 실험예와 같은 방식으로 몸체부가 형성되었고, 실험예와 같은 방식으로 알루미늄이 함침되었다.As shown in Table 1 below, silicon carbide powder and polyvinyl alcohol having different particle diameters were mixed with each other. Then, the body portion was formed in the same manner as in the experimental example, and aluminum was impregnated in the same manner as in the experimental example.

결과result

아래의 표2와 같이, 실험예의 세라믹 복합체가 더 높은 열 전도율 및 더 낮은 열 팽창율을 가진다는 것을 알 수 있었다.As shown in Table 2 below, it was found that the ceramic composite of Experimental Example had higher thermal conductivity and lower thermal expansion rate.

SiCSiC Si3N4Si3N4 입경(㎛)Particle size (탆) 1One 2020 5050 100100 실험예#1Experimental Example # 1 30중량부30 parts by weight 30중량부30 parts by weight 40중량부40 parts by weight 5중량부5 parts by weight 실험예#2Experimental Example # 2 30중량부30 parts by weight 30중량부30 parts by weight 40중량부40 parts by weight 5량부5 parts 실험예#3Experimental Example # 3 30중량부30 parts by weight 30중량부30 parts by weight 40중량부40 parts by weight 10중량부10 parts by weight 비교예Comparative example 30중량부30 parts by weight 30중량부30 parts by weight 40중량부40 parts by weight

밀도(g/㎤)Density (g / cm3) 곡강도Bending strength 열전도율(W/mK)Thermal conductivity (W / mK) 열팽창율(ppm/K)Thermal expansion coefficient (ppm / K) 실험예#1Experimental Example # 1 3.33.3 285285 101101 7.57.5 실험예#2Experimental Example # 2 3.23.2 282282 110110 7.37.3 실험예#3Experimental Example # 3 3.13.1 257257 115115 7.57.5 실험예#4Experimental Example # 4 2.92.9 230230 7575 10.810.8

Claims (12)

실리콘 카바이드 및 질화물을 포함하는 세라믹 복합체.Ceramic composite comprising silicon carbide and nitride. 제 1 항에 있어서, 금속 매트릭스를 더 포함하는 세라믹 복합체.The ceramic composite of claim 1, further comprising a metal matrix. 제 2 항에 있어서, 상기 금속 매트릭스는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함하는 세라믹 복합체.The ceramic composite of claim 2, wherein the metal matrix comprises aluminum or an aluminum alloy. 제 2 항에 있어서, 상기 질화물은 1wt% 내지 10wt%의 비율로 포함되고,
상기 금속 매트릭스는 5wt% 내지 20wt%의 비율로 포함되는 세라믹 복합체.The method of claim 2, wherein the nitride is contained in a ratio of 1wt% to 10wt%,
The metal matrix is a ceramic composite containing 5wt% to 20wt%. 제 2 항에 있어서, 상기 실리콘 카바이드 및 상기 질화물은 기공을 형성하고,
상기 금속 매트릭스는 상기 기공 내에 배치되는 세라믹 복합체.The method of claim 2, wherein the silicon carbide and the nitride form pores,
And the metal matrix is disposed in the pores. 제 1 항에 있어서, 상기 질화물은 실리콘 나이트라이드인 세라믹 복합체.The ceramic composite of claim 1, wherein the nitride is silicon nitride. 실리콘 카바이드 분말 및 질화물을 혼합하는 단계;
상기 혼합된 실리콘 카바이드 및 질화물을 소결시켜서, 몸체부를 형성하는 단계; 및
상기 몸체부의 기공 내에 금속 매트릭스를 주입하는 단계를 포함하는 세라믹 복합체의 제조방법.Mixing the silicon carbide powder and the nitride;
Sintering the mixed silicon carbide and nitride to form a body portion; And
Injecting a metal matrix in the pores of the body portion manufacturing method of a ceramic composite. 제 7 항에 있어서, 상기 실리콘 카바이드 분말은
0.5㎛ 내지 3.5㎛의 직경을 가지는 제 1 실리콘 카바이드 입자들;
15㎛ 내지 25㎛의 직경을 가지는 제 2 실리콘 카바이드 입자들; 및
90㎛ 내지 110㎛의 직경을 가지는 제 3 실리콘 카바이드 입자들을 포함하는 세라믹 복합체의 제조방법.The method of claim 7, wherein the silicon carbide powder
First silicon carbide particles having a diameter of 0.5 μm to 3.5 μm;
Second silicon carbide particles having a diameter of 15 μm to 25 μm; And
A method of manufacturing a ceramic composite comprising third silicon carbide particles having a diameter of 90 μm to 110 μm. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 실리콘 카바이드 입자들은 상기 실리콘 카바이드 분말에 25중량부 내지 35중량부의 비율로 포함되고,
상기 제 2 실리콘 카바이드 입자들은 상기 실리콘 카바이드 분말에 25중량부 내지 35중량부의 비율로 포함되고,
상기 제 3 실리콘 카바이드 입자들은 상기 실리콘 카바이드 분말에 30중량부 내지 50중량부의 비율로 포함되는 세라믹 복합체의 제조방법.The method of claim 8, wherein the first silicon carbide particles are included in the silicon carbide powder in a proportion of 25 parts by weight to 35 parts by weight,
The second silicon carbide particles are included in the silicon carbide powder in a ratio of 25 parts by weight to 35 parts by weight,
Wherein the third silicon carbide particles are included in the silicon carbide powder in a proportion of 30 parts by weight to 50 parts by weight. 제 7 항에 있어서, 상기 실리콘 카바이드 분말은
0.5㎛ 내지 3.5㎛의 직경을 가지는 제 1 실리콘 카바이드 입자들;
45㎛ 내지 55㎛의 직경을 가지는 제 4 실리콘 카바이드 입자들; 및
90㎛ 내지 110㎛의 직경을 가지는 제 3 실리콘 카바이드 입자들을 포함하는 세라믹 복합체의 제조방법.The method of claim 7, wherein the silicon carbide powder
First silicon carbide particles having a diameter of 0.5 μm to 3.5 μm;
Fourth silicon carbide particles having a diameter of 45 μm to 55 μm; And
A method of manufacturing a ceramic composite comprising third silicon carbide particles having a diameter of 90 μm to 110 μm. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 실리콘 카바이드 입자들은 상기 실리콘 카바이드 분말에 25중량부 내지 35중량부의 비율로 포함되고,
상기 제 4 실리콘 카바이드 입자들은 상기 실리콘 카바이드 분말에 25중량부 내지 35중량부의 비율로 포함되고,
상기 제 3 실리콘 카바이드 입자들은 상기 실리콘 카바이드 분말에 30중량부 내지 50중량부의 비율로 포함되는 세라믹 복합체의 제조방법.The method of claim 10, wherein the first silicon carbide particles are included in the silicon carbide powder in a ratio of 25 parts by weight to 35 parts by weight,
The fourth silicon carbide particles are included in the silicon carbide powder in a ratio of 25 parts by weight to 35 parts by weight,
Wherein the third silicon carbide particles are included in the silicon carbide powder in a proportion of 30 parts by weight to 50 parts by weight. 제 7 항에 있어서, 상기 질화물은 실리콘 나이트라이드이고,
상기 몸체부 내의 질화물의 비율은 100중량부의 실리콘 카바이드 분말을 기준으로, 5중량부 내지 15중량부인 세라믹 복합체의 제조방법.The method of claim 7, wherein the nitride is silicon nitride,
The ratio of the nitride in the body portion, based on 100 parts by weight of silicon carbide powder, 5 parts by weight to 15 parts by weight of the ceramic composite manufacturing method.
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