Abstract
To improve the mechanical properties of $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$composites, the homogeneous dispersion of ultra low size ZrO$_2$ particles in $Al_2$O$_3$ceramics have been controlled by coprecipitation method. In case of mechanical mixing of ZrO$_2$ powders with $Al_2$O$_3$, homogeneous dispersion and controlling the ZrO$_2$ size were relatively difficult due to high sintering temperature. So nanosized Zr hydroxide was coprecipitated from ZrOCl$_2$/Y(NO$_3$)$_3$ solution with commercial sub-micron sized $\alpha$-alumina (Sumitomo : AES-11(0.4 ${\mu}{\textrm}{m}$)) and high purity ultra low sized $\alpha$-alumina (Taimei Chemical (0.22 ${\mu}{\textrm}{m}$)) for low temperature sintering. By this partial coprecipitation method, relatively low sized ZrO$_2$ dispersion in $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$ composites was achieved at 150$0^{\circ}C$-1$600^{\circ}C$ of sintering temperature range and their mechanical properties were measured.
ZrO$_2$가 분산된 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$ 복합체의 기계적 성질을 향상시키기 위하여 분산되는 ZrO2의 입자크기를 공침법에 의해 초미립으로 균질하게 분산시키기 위한 방안을 고찰하여 보았다. 일반적으로 $Al_2$O$_3$와 ZrO$_2$ 분말의 기계적혼합에 의해 제조되는 경우 분산되는 ZrO$_2$ 출발입자의 크기도 크고 소결시에도 비교적 빠르게 성장하므로 본 연구에서는 상용의 이소결성 $\alpha$-Al$_2$0$_3$ 분말(Sumitomo:AES-11(0.5$mu extrm{m}$)) 및 저온 소결용 초미립 알루미나(Taimei Chemical(0.22$\mu\textrm{m}$))에 ZrOC1$_2$. 8$H_2O$ 와 Y(NO$_3$)$_3$를 pH 9.5의 조건에서 공침하여 $\alpha$-Al$_2$0$_3$입자 표면에 초미립의 미세한 Zr(OH)$_4$ 침전 입자가 부착되도록 하였다. 이를 150$0^{\circ}C$-1$600^{\circ}C$의 온도에서 소결하여 작은 크기의 ZrO$_2$ 입자가 균질하게 분산된 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$ 복합체를 제조하였으며 이의 기계적성질을 관찰하였다.