| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2007년 봄 (05/10 ~ 05/11, 무주리조트) |
| 권호 | 13권 1호 |
| 발표분야 | 구조재료 |
| 제목 | 소결조제의 첨가가 지르콘 소결체의 물리적 특성에 미치는 영향 Ⅱ. 실리카와 알루미나 혼합 소결조제 첨가. |
| 초록 | 지르코늄 실리케이트는(Zircon, ZrSiO4) 뛰어난 열적ㆍ기계적ㆍ화학적 특성을 지닌 재료로 그 소결체가 내화재료, 전자기재료 및 각종 화학기기에 많이 사용되지만, 원료의 정제 및 미립화가 어렵고 순수 지르콘은 1550℃ 이상에서 해리가 일어면서 Mullite가 생성되어 기계적 물성이 감소하므로 치밀한 소결체로의 응용에 제약이 많다. 따라서 본 연구에서는 지르콘에 알루미나와 실리카가 혼합된 소결조제를 첨가하여 그 소결체의 물리적 특성을 관찰하고, 입자크기에 따른 소결특성을 관찰하였다.. 본 연구에서는 지르콘원료에 실리카(SiO2)와 알루미나(Al2O3,) 혼합분말을 10~25 Vol% 첨가하여 습식분쇄 후 평균입도 1, 0.6, 0.35 ㎛의 슬리리를 제조한 후 이축가압성형하여 1300~1400℃까지 소결하여 기계적 물성을 관찰하였다. 평균입자크기가 0.35 ㎛ 지르콘에 실리카 9.5 Vol%와 알루미나 0.5 Vol%를 혼합하여 1350℃로 소결하면 밀도가 4.23 g/cm3 이고 수축율이 42%, 경도 ≥1170HV, 직경인장강도 21 kgf/mm2 로 평균입자크기가 1.0, 0.6 ㎛인 소결체 보다 높은 기계적 물성을 나타내었다. 이는 작은 입자크기에 의해 소결구동력이 증가하여 치밀화 속도와 수축율이 상승하고, 소결조제인 실리카가 융해하여 입자의 재배열과 액상을 통한 빠른 물질이동으로 쉽게 치밀화가 이루어졌기 때문이다. 그러나 실리카가 15 Vol% 이상 첨가되면 과잉의 액상이 형성되어 1300℃ 부터 액상이 휘발하여 주상의 거대 기공이 발생하여 기계적 물성의 감소를 나타내었다. 따라서 본 연구에서는 지르콘의 평균입자크기가 0.4um 이하이고, 소결조제인 실리카가 1~10 Vol%, 알루미나 0.1~1 Vol%를 혼합 시 가장 좋은 기계적 물성이 나타나는 것을 관찰 하였다. 본 연구는 산업자원부와 한국산업기술재단의 지역혁신 인력양성사업으로 수행된 연구결과임 |
| 저자 | 이근봉1, 정승화2, 이주성2, 문종수1, 강종봉1 |
| 소속 | 1경남대, 2(주)쎄노텍 부설 부품소재 (연) |
| 키워드 | 지르콘; 실리카; 알루미나 |
