• 한국재료학회지
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• 제5권8호
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• pp.945-952
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• 1995

기계적합금화한 Al-8wt.%(Ti+Zr)합금의 열적안정성에 미치는 Zr첨가의 영향에 대하여 조사하였다. Ti에 대한 Zr의 첨가비가 증가함에 따라 고온에서 장시간 노출에 따른 합금의 경도감소가 저하되어 합금의 열적안정성이 향상된 결과를 나타내었는데 이는 TEM 관찰결과 분산입자의 조대화가 억제되었기 때문이었다. XRD, SAD 및 EDS 분석결과 이러한 분산입자들은 DO$_{2+}$와 DO$_{23}$구조를 갖는 $Al_3$(Ti+Zr)삼원계 금속간화합물이었으며 특히 DO$_{23}$Al$_3$(Ti+Zr)은 Zr의 첨가비가 증가함에 따라 보다 작은 Al기지와의 격자간불일치도를 갖는 방향으로 격자상수가 변화하여 합금의 열적안정성 향상에 주된 기여를 한 것으로 생각된다

• 한국세라믹학회지
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• 제25권2호
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• pp.117-124
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• 1988

The properties of the powders of the system Al2O3-ZrO2-Y2O3 prepared by precipitation method were investigated. Al2(SO4)3$.$18H2O3, ZrOCl2$.$8H2O and YCl3$.$6H2O were used as starting materials. Amorphous aluminum hydrate prepared by precipitation method was completely transformed to alpha Al2O3 as a result of calcining at 1100$^{\circ}C$ for 1 hr and gamma, delta and theta phases appeared as transition phases. In ZrO2-Y2O3 system prepared by co-precipitation method, the crystallization temperature of ZrO2 was increase with Y2O3 contents. The coupled crystallization occured in coprecipitated Al2O3-ZrO2-Y2O3 system, therefore the formation temperature of alpha Al2O3 and ZrO2-Y2O3 system. In this ternary system, the powder morphology showed a particular shape which was composed of large Al2O3 grains having small spherical ZrO2 particles within large Al2O3 grain and relatively large ZrO2 particles along the grian boundaries.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권1호
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• pp.11-18
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• 1991

A precipitation method, one of the most effective liquid phase reaction methods, was adopted in order to prepare high-tech Al2O3/ZrO2 composite ceramics, and the effects of stress-induced phase transformation of ZrO2 on thermal shock behavior of Al2O3-ZrO2 ceramics were investigated. Al2(SO4)3.18H2O, ZrOCl2.8H2O and YCl3.6H2O were used as starting materials and NH4OH as a precipitation agent. Metal hydroxides were obtained by single precipitation(process A) and co-precipitation(process B) method at the condition of pH=7, and the composition of Al2O3-ZrO2 composites was fixed as Al2O3-15v/o ZrO2(+3m/o Y2O3). Critical temperature difference showing rapid strength degradation by thermal shock showed higher value in Al2O3/ZrO2 composites(process A : 20$0^{\circ}C$, process B : 215$^{\circ}C$) than in Al2O3(175$^{\circ}C$). The improvement of thermal shock property for Al2O3/ZrO2 composites was mainly due to the increase of strength at room temperature by adding ZrO2. The strength degradation was more severe for the sample with higher strength at room temperature. Crack initiation energies by thermal shock showed higher values in Al2O3/ZrO2 composites than in Al2O3 ceramics due to increase of fracture toughness by ZrO2.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권6호
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• pp.577-582
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• 1997

The mechanical properties of Al2O3-ZrO2 composites fabricated by RBAO(reaction bonded aluminium oxide) process were investigated. As the amount of ZrO2 increased the sinstered density of Al2O3-ZrO2 composites decreased slightly, but wear resistance was enhanced. Bending strength of Al2O3-ZrO2 composites increased in proportion to the amount of al in case of a fixed ZrO2 content. When the amount of Al was fixed bending strength reached its maximum value at 25 wt% ZrO2. The fracture toughness(K1c) increased with increasing content of ZrO2, but decreased with increasing Al amount. On the other hand, the fracture mode of Al2O3-ZrO2 composites was the mixed mode of inter-and transgranular fracture.

• 한국재료학회지
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• 제10권7호
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• pp.499-504
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• 2000

최근에 고온용 항공기 구조 재료로 Ti, Zr, V, Nb 및 Ta 등의 천이금속을 첨가한 Al 합금계 제조와 특성에 관한 연구가 되어져 왔다. 본 연구에서는 Al-Nb합금에 Zr을 첨가하여 상형성거동을 연구하였다. Al-1.3at.%(Nb+Zr) 합금에서 Nb와 Zr의 원자비를 1:3, 1:1 및 3:1로 하여 기계적합금화하였다. 기계적합금화하는 동안 Al-Nb-Zr의 형태변화와 미세구조를 SEM, XRD 및 TEM으로 관찰하였다. X-선 회절 시험에 의하여 $Nb_2Al$ 과 $Al_3Zr_4$가 생성됨을 확인하였다. $500^{\circ}C$에서 1시간동안의 진공열처리에 의하여 $Al_3Zr$, $Al_3Zr_4$ 등의 금속간화합물을 형성하였다. 30시간동안 기계적 합금화한 분말을 열처리하여 TEM으로 관찰한 결과 100nm 이하의 금속간화합물 입자들을 관찰하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권7호
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• pp.704-709
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• 2002

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.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권4호
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• pp.284-288
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• 2004

Al$_2$O$_3$/ZrO$_2$복합체의 기계적 성질 향상을 위하여 분산되는 ZrO$_2$상을 Zr-Y-polyester의 고분자화(polyesterization) 공정(Pechin법)을 이용하여 알루미나 기지 중에 초미립으로 균질하게 분산시키기 위한 방안을 고찰하여 보았다. 일반적으로 공침법에 의해 제조되는 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$ 복합체의 경우 초기 ZrO$_2$입자의 크기가 매우 작아도 알루미나 내에 분산되는 ZrO$_2$입자가 소결시에 비교적 빠르게 성장 및 입자간의 응집이 발생하게 되며 이로 인해 분산의 불균일을 유발하여 미세하고 균질한 복합체를 얻기가 힘들다. 따라서 상용 이소결성 $\alpha$-Al$_2$O$_3$분말(Sumitomo.AES-11(0.5$mu extrm{m}$))에 ZrO(NO$_3$)$_2$와 Y(NO$_3$)$_3$를 citric acid/ethylene glycol과 혼합한 polyesterization시켜 $\alpha$-Al$_2$O$_3$입자 표면에 미세하고 균질하게 코팅 형태로 부착되도록 하였다. 이를 90$0^{\circ}C$에서 하소한 후 1450∼1$600^{\circ}C$의 온도에서 소결하여 미세한 ZrO$_2$입자가 매우 균질하게 분산된 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$ 복합체를 제조하였으며 이의 기계적 성질을 관찰하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권9호
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• pp.731-739
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• 1993

R-curve measurements were performed on Al2O3(matrix)-ZrO2-SiC whisker composite and Al2O3-ZrO2, Al2O3-SiC whisker composites in the favor of comparing the effect of ZrO2 and SiC whisker, as a second phase, to Al2O3 matrix. Al2O3-SiC whisker and Al2O3-ZrO2-SiC whisker were fabricated by hot pressing at 1$700^{\circ}C$, 15MPa and Al2O3-ZrO2 by pressureless sintering at 1$600^{\circ}C$. A controlled flaw/strength technique was utilized to determine fracture resistance as a function of crack extension and R-curve behaviour was determined from the relationship which is KR=K0(Δa)m. R-curveresults were KR=6.173$\times$Δa0.031 for Al2O3-ZrO2, KR=18.796$\times$Δa0.172 for Al2O3-SiC whisker and KR=11.96$\times$Δa0.110 for Al2O3-ZrO2-SiC whisker composite. From the analysis of R-curve and expeirmental data above three composites, it is found that R-curve behaviour of Al2O3-ZrO2-SiC whisker composite was dominated initially by the strengthening effect of ZrO2 and after, some extended crack were influenced by the effect of SiC whisker. Analysis of SEM and X-ray data revealed that whisker bridging in the crack wake and whisker pull-out mechanisms were the main mechanism for the R-curve behaviour.

• 한국재료학회지
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• 제11권5호
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• pp.345-353
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• 2001

본 연구에서는 MA 방법을 사용하여 $Al_3$Nb 금속간화합물의 조성에 Zr을 첨가하여 $Al_3$(Nb$_{1-x}$ )Zr$_{x}$ 합금분말을 제조한 후 이에 따른 상변화 거동 및 미세구조특성을 분석하였다. MA는Al$_3$(Nb$_{1-x}$ )Zr$_{x}$의 조성으로 Al, Nb, Zr 원료분말과 arc meltinly된 $Al_3$Nb, $Al_3$Zr 금속간화합물 분말을 사용하여 300rpm의 회전속도로 20시간 동안 MA하였다. 이때의 정상상태의 원료분말은 약 4$\mu\textrm{m}$의 평균입도와 약 12~18nm의 결정립크기를 가졌으며, arc melting된 분말은 약 2$\mu\textrm{m}$의 평균입도와 약 14nm의 결정립크기를 가지는 분말을 얻을 수 있었다 원료분말과 금속간화합물 분말의 MA 기구는 상이한 거동을 나타내었으며, 분말의 내부변형량은 원료분말이 금속간화합 분말보다 내부변형량이 더 많이 축적되었다. 이는 원료분말의 MA 경우 냉간 압접과 파괴가 반복적으로 진행되었지만 금속간화합물 분말은 취약한 화합물상이어서 냉간압접 보다는 파괴가 지배적으로 진행되었기 때문이다. 원료분말을 MA하였을 경우에는 Al (Nb.Zr)$_2$상이 형성되었으나 금속간화합물 분말로 MA하였을 경우에는 3원계 화합물상이나 비정질상으로 상변태 되지 않고 단지 두 합금상이 분쇄되어 나노복합화 되었다. 후속 열처리에 의해 원료분말인 경우에는 $Al_3$(Nb.Zr)의 화합물상이 쉽게 형성되었으나, 금속간화합물 분말의 경우에는 새로운 상 생성은 얼었고 단지 열처리 전의 분말내부에 쌓여있던 내부변형에너지가 약 60% 정도 감소하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제24권1호
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• pp.33-40
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• 1987

The investigation includes phase equilibria of Al2O3-HfO2 Cr2O3-ZrO2, Cr2O3-HfO2, Al2O3-Cr2O3-ZrO2, Al2O3-Cr2O3-HfO2, Al2O3-ZrO2-HfO2, Cr2O3-ZrO2-HfO2, Al2O3-Cr2O3-ZrO2-HfO2. In the systems the solubility near the end members has been studied at 1500$^{\circ}C$ and 1600$^{\circ}C$, respectively. Selective Compositions were investigated in the area of the guarternary system where the phae relation was examined.