화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2007년 가을 (11/02 ~ 11/02, 성균관대학교)
권호 13권 2호
발표분야 구조재료
제목 SiO2 와 Fe2O3 첨가에 따른 16Ce-TZP의 기계적 특성평가
초록 Ce-TZP계 세라믹스는 Y2O3, CaO 등으로 안정화된 지르코니아계 세라믹스에 비해 향상된 파괴 인성값과 열적안정성을 가지지만, 기계적 특성 및 소결성이 낮은 단점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 16Ce-TZP에 액상소결조제로 SiO2 및 Fe2O3를 첨가함으로써 저온에서 치밀화를 유도하여 기계적 물성의 향상을 목적으로 하였다.
본 연구는 산화물 상태의 ZrO2에 16 mol% CeO2를 정량으로 첨가하여 혼합하였으며 첨가제로 0.1 wt% ~ 1.0 wt% 의 SiO2와 0.6 wt%의 Fe2O3를 사용하여 혼합 분쇄하였다. 제조된 혼합 분체를 이축 가압 성형하여 1200℃~1450℃ 에서 소결하고 밀도, 경도, 미세구조, 파괴인성 등의 특성평가를 실시하였다.
16Ce-TZP에 0.2 wt%의 SiO2 첨가하여 1350℃에서 소결한 시편은 16Ce-TZP의 이론밀도의 99.8%를 구현하였으며, 1085.6 Hv의 경도값을 나타내었다. 16Ce-TZP에 Fe2O3를 0.6wt% 첨가하였을 때 1300℃에서 6.30 g/cm3의 밀도값을 구현하였고, 0.2 wt%의 SiO2 와 0.6 wt%의 Fe2O3를 함께 첨가한 경우 1300℃에서 6.29 g/cm3의 밀도값과 1160 Hv의 경도값을 나타내었다.
16Ce-TZP에 SiO2를 첨가 하였을 때 16Ce-TZP 보다 저온에서 소결이 가능함을 알 수 있었고, 액상소결조제로 사용되어진 SiO2는 0.4 wt%이상 첨가되어질 경우 과도한 양으로 인하여 입자형태로 관찰되었다.
저자 정기욱1, 정승화2, 강종봉1, 문종수1
소속 1경남대, 2(주)쎄노텍 부설(연)
키워드 16Ce-TZP; SiO2; Fe2O3
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