• 한국세라믹학회지
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• 제27권8호
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• pp.991-1003
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• 1990

A precipitation method, one of the most effective liquid phase reaction methods, was adopted in order to prepare high-tech Al2O3/ZrO2 composite ceramics. Al2(SO4)3.18H2O, ZrOCl2.8H2O and YCl3.6H2O were used as starting materials and NH4OH as a precipitation agent, various types of metal hydroxides were obtained by single precipitation(series A) and co-precipitation(series B) method at the pH condition between 7 and 11. Fine Al2O3-ZrO2 powders were prepared at optimum calcination condition and the effects of ZrO2 on microstructures and mechanical properties of Al2O3 were investigated. The composition of Al2O3/ZrO2 composites wax fixed as Al2O3-15 v/o ZrO2(＋3m/o Y2O3). ZrO2 limited the grain growth of Al2O3 and increased grain size homogeneity of Al2O3 more effectively than MgO.Flexural strength values in Al2O3 and Al2O3/ZrO2 composites were 340-430 MPa and 540-820 MPa, respectively, and the effect of strength improvement showed 20-50% by adding ZrO2 to Al2O3. Fracture toughness of Al2O3/ZrO2 composites was improved by stress-induced phase transformation of tetragonal ZrO2 and toughening effect by microcrack was not observed. Also, ZrO2 particles located at Al2O3 grain junction contributed to toughening, while spherical ZrO2 particles located within Al2O3 grain did not contribute to toughening. Weibull moduli of Al2O3 ceramics and Al2O3/ZrO2 composites of series A and series B were 4.34, 5.17 and 9.06, respectively. Above 0.5 of failure probability, strength values in Al2O3 ceramics and Al2O3/ZrO3 composites of series A and series B were above 400 MPa, 700 MPa and 650 MPa, respectively.

• 한국세라믹학회지
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• 제26권3호
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• pp.423-437
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• 1989

Al2O3/ZrO2 composites were prepared by precipitation method using Al2(SO4)3.18H2O, ZrOCl2.8H2O and YCl3.6H2O as starting materials and NH4OH as a precipitation agent. Al2O3/ZrO2 composites(series A) were prepared by mixing Al2O3 powder obtained by single precipitation method with ZrO2(＋3m/o Y2O3) powder obtained by co-predipitation method. Al2O3/ZrO2 composites (series B) were prepared by co-precipitation method using the three starting materials. In all cases, the composition was controlled as Al2O3-15v/o ZrO2(＋3m/o Y2O3). The composites of series A showed higher final relative densities than those of series B and tetagonal ZrO2 in all cases was retained to about 95% at room temperature. ZrO2 particles were coalesced more rapidly in grain boundary of Al2O3 than within Al2O3 grain. ZrO2 particles were located at 3-and 4-grain junction of Al2O3 and limited the grain growth of Al2O3. It was observed that MgO contributed to densification of Al2O3 but limited grain growth of Al2O3 by MgO was not remarkable. In all Al2O3/ZrO2 composites, exaggerated grain growth of Al2O3 was not observed and Al2O3/ZrO2 composites were found to have homogeneous microstructures.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권7호
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• pp.685-690
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• 1998

Al2O3에 대한 용융 Al의 자발적 침윤 기구를 밝히기 위하여 순수한 Al 및 Al-(Si)-Mg 합금의 Al2O3에 대한 wet-ting angle과 침윤 특성을 진공, 아르곤, 그리고 질소분위기에서 관찰하였다. Al2O3에 대한 용융 Al 및 Al 합금의 wetting은 진공 분위기에서만 이루어졌으나, Al2O3에 대한 용융 Al 합금의 자발적 침윤은 질소 분위기하 Al 합금에 합금 원소로써 Mg가 함유되었을 때에 일어났다. Al2O3에 대한 용융 Al 및 Al 합금의 wettability와 자발적 침윤 특성의 차이는 Al2O3 표면에 형성되는 Mg-N화합물에 직접적인 영향을 받는 것으로 나타났다. Al2O3 입자 표면에 얇게 형성되는 Mg와 질소의 화합물 즉, Mg3N2가 Al2O3에 대한 용윤 Al 합금의 wettability를 향상시켜 $700^{\circ}C$의 온도에서도 Al 합금의 자발적 침윤이 가능하여 Al/Al2O3 복합재료를 무가압 상태에서 제조할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제26권2호
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• pp.210-220
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• 1989

The properties of the powder of Al2O3-15v/o ZrO2(＋3m/o Y2O3) system prepared by co-precipitation method at the pH values of 7, 9, 10 and 11 were investigated. Al2(SO4)3.18H2O, ZrOCl2.8H2O and YCl3.6H2O were used as starting materials and NH4OH as a precipitation agent. Zirconium hydroxide decreased the specific surface area of aluminum hydroxide of AlOOH type, while increased the specific surface area of aluminum hydroxide of Al(OH)3 type, and formed co-network structure of Al-O-Zr type with the aluminum hydroxides. The rate of transition to $\alpha$-Al2O3 from co-precipitated materials occurred in the order of 7≒10, 9 and 11 of pH values. Al2O3 and ZrO2 interacted to bring about coupled grain growth, and the growth of ZrO2 crystallite size rapidly occurred within $\theta$-Al2O3 matrix. Segregation did not occur in the system Al2O3-15v/o ZrO2(＋3m/o Y2O3) and Y2O3 acted as a stabilizer to ZrO2. The lattice strain of tetragonal ZrO2 was increased by the constraint effect of Al2O3 matrix.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권5호
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• pp.422-428
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• 1991

The reaction sintering of Al2O3-ZrO2-Nb composite has been investigated using Al2O3, and ZrAl2 powders. Two kinds of specimens, 78.3Al2O3-14.0Nb2O5-7.7ZrAl2 in wt.% (AZN-5) and 72.3Al2O3-13.8Nb2O5-7.5ZrAl2-6.4ZrO2(AZN-10), were prepared. Powder compacts were sintered at various temperatures between 1$600^{\circ}C$ and 1$700^{\circ}C$ for 30 min in Ar. DTA and X-ray analysis have showen that a reaction between Nb2O5 and ZrAl2 started at 149$0^{\circ}C$ to form Al2O3, ZrO2, and Nb. The sintered density increased with the sintering temperature. AZN-10 specimen showed higher density than AZN-5 specimen for almost all the experimental conditions. Al2O3-ZrO2-Nb composite hot pressed after reaction sintering showed higher toughness and lower hardness than hot pressed Al2O3-ZrO2. The crack propagated through many metallic Nb particles which showed plastic deformation, and this is the cause of the increase in toughness of Al2O3-ZrO2-Nb composite over Al2O3-ZrO2.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권7호
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• pp.734-741
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• 1999

Al2O3와 t-ZrO2 분말의 압분체를 공기중 150$0^{\circ}C$ 및 1$600^{\circ}C$에서 2시간 소결하여 제조된 입자복합체의 미세구조와 기계적 성질을 조사하였다. 소수의 미세한 구상의 ZrO2입자는 Al2O3의 입내에 존재하였으나 대분분은 입계에 존재하여 Al2O3의 입계를 고정시키는 것이 가능하였고, 따라서 Al2O3의 입성장을 둔화시켰다. 소결할 동안 입계 ZrO2 입자의 조대회는 응집된 ZrO2 입자내에서의 입계의 소멸과 Al2P3 입계의 이동에 의해서 끌어 당겨진 ZrO2 입자의 합체(coalescence)에 의해서 일어날 수 있었다. ZrO2의 첨가에 의한 Al2O3의 기계적 성질의 변화는 기지상인 Al2O3의 미세구조와 분산된 ZrO2 입자의 크기와 구조에 의존하였다.

• 한국재료학회지
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• 제9권4호
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• pp.428-433
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• 1999

본 연구는 $0.1~1.2\mu\textrm{m}$ 압도분포를 갖는 미세 $Al_2O_3$를 이용하여 플라츠마 용사한 후 상업용 용사분말(Metco 105)과 용사층의 특성을 비교하였다. 미세조직은 미세 $Al_2O_3$층이 상업용분말보다 더 치밀하였고 용샤층의 평균 표면조도 $(R_a)$는 미세 $Al_2O_3$의 경우에 $5.3\mu\textrm{m}$로 상업용 분말 $(R_a=8.2\mu\textrm{m})$ 보다 작은 값을 보였으며, 용사층 평균 splat 두께는 $1.4\mu\textrm{m}$ 였다. 또한 용샤층에는 많은 양의 부분 용융입자가 관찰되었다. XRD분석결과 두 분말 모두 용사층을 이루는 주된 상은 $\gamma-Al_2O_3$이였으며 $\alpha-Al_2O_3$도 관찰되었다. 용사층에 존재하는 $\alpha-Al_2O_3$의 분율은 미세 $Al_2O_3$층의 경우 8.39%. 상업용 $Al_2O_3$의 경우 13.79%이였다. 미세 경도 값은 두 분말에서 큰 차이를 보이지는 않았으나, 미세 $Al_2O_3$의 경우 큰 경도값 편차를 보였으며 따라서 미세 $Al_2O_3$층의 splat의 접합강도는 상업용 $Al_2O_3$보다 상대적으로 낮을 것으로 생각된다.

• 한국재료학회지
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• 제11권12호
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• pp.1080-1085
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• 2001

Dielectric properties and leakage current characteristics of 100 nm-thick $Ta_2O_5/Al_2O_3$multilayer thin films, which were fabricated by reactive sputtering of$Al_2O_3$and$Ta_2O_5$ successively on top of each other for total 9 layers, have been investigated with variation of the$Al_2O_3$content$(i.e,\;Ta_2O_5/Al_2O_3 \;thickness\;ratio)$.$Ta_2O_5/Al_2O_3$films were amorphous regardless of the$Al_2O_3$content. With increasing the$Al_2O_3$content from 0% to 100%, refractive index of the $Ta_2O_5/Al_2O_3$films decreased linearly from 2.03 to 1.56 and dielectric constant was lowered from 23.9 to 7.7 Variation of the dielectric constant with the$Al_2O_3$content was in good agreement with the behavior that was obtained by assuming parallel capacitors of$Al_2O_3$and Ta_2O_5$. Leakage current characteristics of $Ta_2O_5/Al_2O_3$ multilayer films were superior to those of $Ta_2O_5$ and$Al_2O_3$films. $Ta_2O_5/Al_2O_3$ films of 5% and 10%$Al_2O_3$content exhibited excellent leakage current densities which were lower than $10^{-7} A/cm^2$ at 1MV/cm.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.205-212
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• 2016

본 연구는 고로슬래그 미분말(GGBFS)의 구성성분이 알칼리 활성화 슬래그 시멘트(AASC)에 미치는 영향에 관한 연구이다. 산화알루미늄($Al_2O_3$)을 고로슬래그 미분말 중량에 대해 2~16% 혼합하였다. 활성화제는 KOH를 사용하였고, 물-결합재 비는 0.5이다. 강도 향상은 $Al_2O_3$ 혼합률이 증가함에 따라 수화반응의 향상으로 나타난다. 재령 28일에서 가장 높은 강도는 2M KOH + 16% $Al_2O_3$와 4M KOH + 16% $Al_2O_3$일 때이고 각각 30.8 MPa과 45.2 MPa이였다. 재령 28일에서 2M KOH + 16% $Al_2O_3$의 강도는 2M KOH ($Al_2O_3$ 미첨가) 보다 46% 향상되었다. 또한 4M KOH + 16% $Al_2O_3$의 강도는 4M KOH ($Al_2O_3$ 미첨가) 보다 44% 향상되었다. 결합재에서 $Al_2O_3$ 혼합률이 증가함에 따라 모든 재령에서 강도가 증가하였다. AASC에서 초음파속도(UPV)는 강도와 유사한 경향을 나타내었지만 흡수율과 공극률은 $Al_2O_3$의 혼합률이 증가함에 따라 강도경향과 상반된 경향을 나타내었다. $Al_2O_3$ 혼합률이 높은 시험체에서 반응생성물질의 Al/Ca와 Al/Si가 증가하였다. SEM과 EDX 분석을 통해 $Al_2O_3$의 혼합은 더욱 치밀한 미세조직을 형성한 것을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제9권5호
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• pp.389-395
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• 2000

본 논문에서는 보호용 실리콘 산화층과 Al 층을 이용한 $Al_2O_3$ 예비층의 형성을 제안하였다. 실리콘 기판 위의 보호용 산화막 위에 알루미늄을 증착하고 이를 $800^{\circ}C$에서 열처리함으로써 에피텍시 $Al_2O_3$ 예비층 형성시킬 수 있었다. 그리고 형성된 $Al_2O_3$ 예비층위에 ${\gamma}-Al_2O_3$ 층을 형성하였다. ${\gamma}-Al_2O_3$막 성장시 공정의 초기 상태에서 발생하는 $N_2O$ 가스에 의한 Si 기판의 식각을 $Al_2O_3$ 예비층을 이용함으로써 방지할 수 있었다. $Al_2O_3$ 예비층이 초박막 ${\gamma}-Al_2O_3$의 표면의 형태를 개선하는데 많은 효과가 있었다.