| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트) |
| 권호 | 14권 1호 |
| 발표분야 | 구조재료 |
| 제목 | 3Y-TZP의 기계적 물성에 Al2O3 와 MgO의 첨가가 미치는 영향 |
| 초록 | 지르코니아 세라믹스는 정방정상에서 단사정상으로의 응력유기 상변태에 따른 뛰어난 기계적 물성 때문에 기계 구조용 재료로서 부각되어 왔으며, 그 중 Y-TZP계 세라믹스의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 이성분계 안정화 지르코니아의 경우 높은 소결 온도와 급격한 입성장에 의해 균일한 결정립의 제조가 어려운 단점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 3Y-TZP 세라믹스에 Al2O3와 MgO를 첨가함으로써 저온에서의 소결능 증진과 균일한 결정립의 생성을 유도하였다. 본 연구는 3Y-TZP(3 mol% Y2O3 + 97 mol% ZrO2)에 Al2O3와 MgO를 각각 0.2 ~ 0.8 wt%와 0.1 ~ 0.4 wt%를 첨가하고 고속마찰분쇄기로 습식 분쇄하여 100 ㎚ 이하의 평균입도를 갖는 균일한 슬러리를 제조한 후 70℃에 건조하였다. 건조된 슬러리는 막자사발 분쇄하고 200mesh로 체가름 하였으며 이것을 이축 가압 성형한 후 1300℃~1500℃ 의 온도에서 소결하여 각각의 시편을 특성 평가하였다. 3Y-TZP에 Al2O3 와 MgO가 첨가되지 않은 경우에 1500℃의 소결온도에서 6.05 g/cm3 의 밀도와 1320 Hv의 미세경도를 구현할 수 있었지만, Al2O3 가 0.2 wt% 첨가 되어진 경우 1371.2Hv의 미세경도를 구현하였으며, 직경인장강도는 30.62 kgf/mm2이고 밀도는 6.08g/cm3을 나타내었다. 또한 MgO가 0.1 wt%가 첨가될 경우 1450℃에서 1340Hv의 경도값과, 직경인장강도는 29.94 kgf/mm2이고 밀도는 6.07g/cm3을 나타내었다. 3Y-TZP에 Al2O3가 0.2 wt% 첨가되어질 경우 1450℃에서 가장 높은 기계적 특성을 나타내는 시편을 제조할 수 있었으며, MgO의 첨가는 균일한 결정립을 제조하는 데 효과적이었다. 본 연구는 산업자원부와 한국산업기술재단의 지역혁신 인력양성사업으로 수행된 연구결과임 |
| 저자 | 정기욱1, 정승화1, 홍경표2, 강종봉1, 문종수2 |
| 소속 | 1경남대, 2(주)쎄노텍 부설부품 소재 (연) |
| 키워드 | 지르코니아; Y2O3; Al2O3; MgO |
