화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2007년 가을 (11/02 ~ 11/02, 성균관대학교)
권호 13권 2호
발표분야 구조재료
제목 MgO와 Fe2O3의 첨가에 따른 16Ce-TZP의 기계적 물성평가
초록 본 연구에서는 MgO와 Fe2O3의 첨가가 16Ce-TZP의 미세구조 및 기계적물성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 선행 연구에서 Fe2O3의 첨가량을 변화하면 16Ce-TZP의 소결능을 촉진시키는 것을 알 수 있었으며, 특히 0.6 wt%를 첨가하였을 때의 기계적물성이 우수한 것으로 나타났다. 이에 본 연구에서는 산화물상태의 Mono-ZrO2를 대상으로 16 mol%의 Ce-TZP에 0.6 wt%의 Fe2O3를 첨가하고, MgO를 0.2~0.8 wt% 혼합하였다. 어트리션밀을 이용하여 습식 분쇄하여 평균입도 100 nm이하의 분말을 제조하였다. 제조된 혼합분말을 가압성형하여, 1200℃~1400℃구간에서 소결하였으며, 겉보기밀도, 경도, 파괴인성, 미세구조를 관찰하였다.
MgO와 Fe2O3가 첨가되지 않은 경우 1400℃에서 6.29 g/cm3의 가장 높은 밀도값을 나타내었고, 1029 HV의 경도값을 나타내었으며, 그 이상의 온도에서는 거대 결정립성장으로 인한 경도값의 저하가 나타났다. Fe2O3를 0.6 wt% 첨가한 경우 1300℃에서 6.30 g/cm3으로 가장 높은 밀도값을 구현할 수 있었다. MgO를 0.8 wt% 첨가한 경우 1300℃에서 1293 HV(밀도 : 6.25 g/cm3)의 가장 높은 경도값을 나타내었다. 따라서 낮은 소결 온도에서 높은 밀도와 경도값을 갖는 시편을 제조하고자 Fe2O3 0.6 wt%에 MgO 0.8 wt%를 첨가한 경우 1300 ℃에서 1297 HV의 가장 높은 경도값과 6.30 g/cm3의 밀도값을 나타내었다.
16Ce-TZP에 Fe2O3의 첨가는 소결능의 증진에 보다 효과적이었으며, MgO의 첨가는 소결 시 결 정립의 증가를 억제하여 경도값이 상승하는 효과가 우수하다고 판단된다.
저자 차봉권1, 정승화2, 유정환1, 이근봉1, 문종수1, 강종봉1
소속 1경남대, 2(주)쎄노텍 부설(연)
키워드 16Ce-TZP; Fe2O3; MgO
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