KCI등재
SCIE
SCOPUS
Creep processes in silicon nitride ceramics
저자
Frantisek Lofaj (Institute of Materials Research of the Slovak Academy of Sciences) ; Sheldon M. Wiederhorn (National Institute of Standards and Technology)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2009
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
269-277(9쪽)
KCI 피인용횟수
5
DOI식별코드
제공처
Recent advances in our understanding of creep deformation in silicon nitride ceramics are reviewed and compared to two
different models of creep. The classical models adopted from the metals literature are based on the assumption that creep
occurs primarily by diffusion of atoms either through the grains, or along grain boundaries. The cavitation model of creep was
developed specifically to explain creep in materials that consist of rigid grains with a mobile secondary phase at the grain
boundaries, materials having structures similar to that of silicon nitride. Well-known effects such as creep asymmetry and a
very wide range of stress exponents in the early commercial grades of silicon nitride can be fully understood within the
framework of the cavitation models. The work discussed includes an identification of critical types of creep cavities in silicon
nitride, the evolution of cavities with tensile strain, and an analysis of possible mechanisms involved in cavity formation. The
analysis amplifies the cavitation creep model of Luecke and Wiederhorn and assumes that creep occurs via a combination of
grain boundary sliding, viscous flow and solution-precipitation of the crystalline secondary phase, resulting in a redistribution
of this phase among the multigrain junctions of the solid. The increase in creep resistance in the latest generation of silicon
nitride materials was found to be related to the suppression of cavitation and a shift toward non-cavitation creep mechanisms.
Differences between volume conservative mechanisms in tension and compression depend on the existence of different driving
forces for creep: local tensile/compressive stresses and/or dilatational stresses. Increasing the viscosity of residual glassy films
at the grain boundaries is believed to be an effective way to suppress cavitation and increase creep resistance. The addition
of Lu+3 and N−3 to the bulk oxynitride glasses, similar to those at the grain boundary films, increases their viscosity. Thus, the
suppression of cavitation and the higher creep resistance of the Lu-containing silicon nitride can be explained by the combined
effect of Lu+3 and N−3 in the residual glass.
Recent advances in our understanding of creep deformation in silicon nitride ceramics are reviewed and compared to two
different models of creep. The classical models adopted from the metals literature are based on the assumption that creep
occurs primarily by diffusion of atoms either through the grains, or along grain boundaries. The cavitation model of creep was
developed specifically to explain creep in materials that consist of rigid grains with a mobile secondary phase at the grain
boundaries, materials having structures similar to that of silicon nitride. Well-known effects such as creep asymmetry and a
very wide range of stress exponents in the early commercial grades of silicon nitride can be fully understood within the
framework of the cavitation models. The work discussed includes an identification of critical types of creep cavities in silicon
nitride, the evolution of cavities with tensile strain, and an analysis of possible mechanisms involved in cavity formation. The
analysis amplifies the cavitation creep model of Luecke and Wiederhorn and assumes that creep occurs via a combination of
grain boundary sliding, viscous flow and solution-precipitation of the crystalline secondary phase, resulting in a redistribution
of this phase among the multigrain junctions of the solid. The increase in creep resistance in the latest generation of silicon
nitride materials was found to be related to the suppression of cavitation and a shift toward non-cavitation creep mechanisms.
Differences between volume conservative mechanisms in tension and compression depend on the existence of different driving
forces for creep: local tensile/compressive stresses and/or dilatational stresses. Increasing the viscosity of residual glassy films
at the grain boundaries is believed to be an effective way to suppress cavitation and increase creep resistance. The addition
of Lu+3 and N−3 to the bulk oxynitride glasses, similar to those at the grain boundary films, increases their viscosity. Thus, the
suppression of cavitation and the higher creep resistance of the Lu-containing silicon nitride can be explained by the combined
effect of Lu+3 and N−3 in the residual glass.
분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2023 | 평가예정 | 해외DB학술지평가 신청대상 (해외등재 학술지 평가) | |
2022-10-24 | 학회명변경 | 한글명 : 세라믹연구소 -> 청정에너지연구소영문명 : Ceramic Research Institute -> Clean-Energy Research Institute | KCI등재 |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (해외등재 학술지 평가) | KCI등재 |
2019-08-19 | 학회명변경 | 한글명 : 세라믹공정연구센터 -> 세라믹연구소영문명 : Ceramic Processing Research Center -> Ceramic Research Institute | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2006-01-01 | 평가 | SCI 등재 (등재후보1차) | KCI등재 |
2003-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0 | 0 | 0 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0 | 0 | 0 | 0 |
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