| 초록 |
지르콘(Zircon, ZrSiO4)은 우수한 열적, 화학적, 기계적 특성을 갖는 재료로 내화재, 전자 재료, 화학기기, 구조재료 등으로 활용되고 있다. 그러나 일반적인 ZrSiO4 소결 시 1550℃ 이상에서 지르코니아(Zirconia, ZrO2)와 실리카(Silica, SiO2)로 열 해리되고, 불순물이 존재하고 입자 크기가 작은 ZrSiO4는 1100℃에서 해리 된다고 보고되고 있으며, 이렇게 해리된 SiO2는 휘발되는 단점이 있다. 이는 ZrSiO4의 물리적 성질을 감소시킨다. 본 연구에서 사용한 주원료로 ZrSiO4(Standard,TerioCo.,Ltd,China)를 사용하였으며 첨가제로 Fumed SiO2(Fumed Silica, NycontechCo.,Ltd,Korea)를 지르콘에 각각 0, 1, 5, 10wt% 첨가하였다. 각각의 지르콘 소결체는 미세경도, 결정상 분석, 밀도측정, 미세구조관찰, 굽힘 강도 측정을 통하여 특성 평가하였다. 미세경도 값은 SiO2를 10wt%첨가하여 1500℃에서 소결한 소결체가 가장 높았으며, 밀도 또한 SiO2를 10wt%첨가하여 1500℃에서 소결한 소결체가 이론밀도에 가장 근접했고, 굽힘 강도는 SiO2를 10wt% 첨가하여 1500℃에서 소결한 소결체가 가장 높게 측정되었다. 첨가된 SiO2는 ZrSiO4의 저온에서 해리되는 단점을 억제시켰고, 입자간 최적충진으로 강한 입자결합과 소결을 촉진 시켜 저온에서 치밀한 미세구조와 높은 물리적 특성을 나타내었다. |
