Y2O3와 CeO2의 첨가에 따른 Y-TZP계 세라믹스의 기계적 특성 = Mechanical Properties of Y-TZP Ceramics added Y2O3 and CeO2

국문 초록 (Abstract)

Y-TZP계 세라믹스의 특성 및 기계적 물성을 향상시키기 위한 대표적인 첨가제로는 SiO2, TiO2, Fe2O3, Al2O3 등을 들 수 있으며, 이러한 첨가제들의 종류와 양은 Y-TZP계 세라믹스의 기계적 물성에 있어서 제조 공정 조정 변수와 더불어 중요한 역할을 한다. 본 실험에서는 Y2O3와 CeO2의 첨가가 Y-TZP세라믹스에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 지르코니아에 안정화제인 Y2O3를 2.4~3.4 mol% 첨가하여 혼합 밀링 하였으며, CeO2의 첨가로 인한 3.2Y-TZP의 소결체에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 그 결과 Y2O3가 3.2 mol% 첨가된 3.2Y 시편은 1400℃에서 6.08 g/cm3의 겉보기 밀도와 1390.4 Hv의 높은 경도 값을 나타내었으며, 1300℃에서부터 정방정상으로의 상전이가 이루어졌다. 하지만 1500℃ 온도구간에서 다시 단사정상이 잔존해있음을 관찰하였다. Y2O3가 3.2 mol% 첨가된 3.2Y 시편에 CeO2를 0.l wt% 첨가 시 1350℃에서 가장 높은 1404.4 Hv의 경도와, 6.08 g/cm3의 겉보기 밀도 값을 가졌지만 1500℃에서 단사정상이 잔존해있음을 관찰하였으며, 미세구조 관찰 시 CeO2의 첨가량이 증가할수록 큰 결정립들이 관찰되었고, 이러한 결정립들이 정방정상의 임계크기 이상으로 성장하였기 때문에 단사정상이 잔존해 있는 것으로 사료되어진다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Zirconia ceramics is the excellent mechanical properties of the organic phase-moss. Because zirconia ceramics trans from tetragonal to monoclinic. This is used structural materials. The Y-TZP of ceramics are the most widely used. Typically, 3Y-TZP powder made coprecipitation is the high cost of manufacturing and highly sintering temperature than 1450℃. In this study, Powder mixed and milled of the Y2O3 and ZrO2 oxides will decrease costs. It is purpose to lowering sintering temperature and increasing mechanical properties by added Al2O3 and CeO2. 3.2Y-TZP added 0.25 wt% of Al2O3 got 99.4% of theoretical density value by 1350℃ sintered. 32Y-TZP added 0.25 wt% Al2O3 and 0.1 wt% CeO2 got the best hardness (1412.1 Hv) by 1400℃ sintered.