학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드) |
권호 | 17권 1호 |
발표분야 | E. Structural Materials and processing Technology(구조재료 및 공정기술) |
제목 | 액상의 Al2O3-ZrO2(ZTA) 복합체 세라믹스 제조 및 특성 |
초록 | 지르코니아가 강화된 알루미나 [ZTA (Zirconia Toughened Alumina)]는 Al2O3-ZrO2 세라믹스가 대표적인 유형으로 다른 유형의 Al2O3 기지에 ZrO2를 첨가시켜 응력유기 변태에 의한 파괴성 증진을 목적으로 하는 세라믹 복합체이다. 알루미나는 고온 안정성, 고강도, 내식성, 높은 열전도성 등의 물성이 우수하여 다양한 용도로 사용되지만 파괴인성과 열충격 저항이 낮고 재료 고유의 취성과 소결시 높은 소결온도를 요하며 큰 수축으로 인한 가공이 어렵고 결함 발생률이 높아 응용이 크게 제한되지만 알루미나에 지르코니아를 첨가하여 ZTA 복합체를 제조할 경우 인성이 향상되어 취성이 개선되는 특징을 가진다. 따라서 본 연구에서는 알루미나와 지르코니아 첨가량 변화를 주어 소결온도, 구조 및 기계적 물성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 산화물 상태의 Al2O3를 100%, 92%로 제조하여 85 wt%, 75 wt%에 Mono-ZrO2를 각 15 wt%, 25 wt% 첨가한 후 습식 혼합 분쇄하여 0.35㎛ 이하의 입도분포를 가지는 슬러리를 제조하였다. 제조된 슬러리를 건조하고 이축가압 성형 후 1300 ℃~1550 ℃의 온도에서 소결하여 겉보기밀도, 미세경도, 결정상분석, 미세구조 등의 특성평가를 실시하였다. 100% Al2O3 특성평가 결과 1500℃ 이상에서 소결이 일어났으며 75 wt%의 결과가 85 wt%보다 더 높게 나타났지만 제조된 92% Al2O3 특성평가 결과 100% Al2O3 보다 저온 소결이 일어났으며 수축율도 약 2% 이상 많이 일어났다. |
저자 | 김보랑, 강종봉, 양성구, 이근봉 |
소속 | 경남대 |
키워드 | ZTA; ZrO2; Al2O3 |