화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트)
권호 14권 1호
발표분야 구조재료
제목 Al2O3, Fe2O3, MgO가 첨가된 16Ce-TZP의 기계적 특성변화 관찰
초록 고인성과 고강도의 특성을 가진 지르코니아(ZrO2)는 Y2O3, CeO2과 같은 산화물을 일정비율로 혼합하면 상온에서도 안정한 Tetragonal phase를 갖는 부분 안정화 지르코니아를 얻을 수 있으며, 이는 정방정에서 단사정으로 상변태를 유도함으로써 표면에 미세구조적 규모의 잔류압축응력장을 생성시키는 것이다. Ce-TZP(Ce-Tetragonal Zirconia Polycrystal)는 부분 안정화 지르코니아로서 Y-TZP에 비하여 강도는 낮지만 우수한 열적, 화학적 안정성 및 높은 파괴인성을 가진다.
선행 연구에서 16Ce-TZP에 Fe2O3가 첨가되어진 경우 소결구동력을 증가시킴으로서 저온소결이 촉진되었으며, MgO가 첨가되어진 경우에 입자크기의 미세화에 의한 경도값의 향상이 나타났다.
따라서 본 연구는 16Ce-TZP에 0.4~1.0 wt의 Fe2O3와 0.2~0.6 wt%의 MgO, 0.2~1.0 wt% Al2O3를 첨가하여 기계적 특성향상을 도모하였다.
어트리션밀(attrition mill)을 이용하여 산화물 상태인 16 mol%의 CeO2와 84mol%의 monoclinic ZrO2에 Fe2O3, MgO, Al2O3를 혼합, 분쇄하여 평균입도 100nm이하의 분말을 제조하였으며. 제조된 혼합분말을 2축 가압성형을 이용하여 성형체를 제조하였고, 1250℃~1400℃구간에서 소결하였다. 소결체의 기계적 특성을 확인하기위해 겉보기밀도, 경도를 측정하였으며, 미세구조를 관찰하였다.
감사의 글 : 본 연구는 사업자원부와 한국 산업기술재단의 지역혁신 인력양성사업으로 수행된 연구 결과입니다.
저자 차봉권1, 정승화1, 홍경표2, 문종수1, 강종봉3
소속 1경남대, 2(주)쎄노텍 부설 부품 소재(연), 3(주) 쎄노텍 부설 부품 소재(연)
키워드 CeO2; ZrO2; Fe2O3; MgO; Al2O3
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