화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 )
권호 12권 1호
발표분야 구조재료
제목 이트리아의 함량과 알루미나 첨가가 Y-TZP계 세라믹스의 기계적 물성에 미치는 영향
초록 본 연구에서는 산화물 상태로 단사정지르코니아와 이트리아를 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0 mol%의 화학양론적인 조성으로 첨가하고 소결조제로 소량의 알루미나를 첨가한 후 어트리션밀을 이용하여 3시간 동안 혼합밀링하여 sub-micron 이하의 분말을 제조하였다. 제조된 혼합분말은 2축 가압성형하고, 1350~1450℃ 구간에서 소결하여 소결체 특성을 기계적 물성과 미세구조 분석을 통하여 확인하였다.
1400℃ 소결구간에서 모든 소결체가 이론밀도의 99% 이상의 겉보기 밀도를 나타내며 가장 뛰어난 밀도를 나타내었으나 1450℃에서는 밀도가 감소하였다. 미세구조의 관찰결과, 단사정지르코니아에 3.0 ㏖%의 이트리아와 소량의 알루미나가 첨가된 시편의 평균 grain size가 0.2㎛로 가장 미세하고 치밀하며 균일한 grain을 가지는 것으로 확인되었으나 3.5~4.0 ㏖%의 이트리아가 첨가된 Y-TZP계 세라믹스에서는 국부적인 비정상성장입자가 관찰되었다. 이 비정상성자입자는 시간과 온도가 증가함에 따라 더욱 커지는 것을 관찰할 수 있었다.
3.5~4.0 ㏖%의 이트리아가 첨가된 Y-TZP계 세라믹스에서 국부적인 비정상성장입자의 생성은 단사정지르코니아와 이트리아의 각기 다른 등전점로 인한 분산의 어려움으로 이트리아의 불균일한 분포를 야기함으로써 국부적으로 발생된 것으로 판단되며 소결 시간과 온도에 영향을 받는 것으로 확인되었다.
저자 박미정, 양성구, 정승화, 강종봉
소속 경남대
키워드 산화물 단사정지르코니아; 산화물 이트리아; 어트리션밀; 혼합밀링; 비정상성장입자
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