• 제목/요약/키워드: 이트리아 안정화 지르코니아

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m-$ZrO_2$의 in situ transformation에 의한 20wt% $Al_2$$O_3$/3Y-$ZrO_2$복합체 제조 및 향상된 기계적 특성 (Preparation Method of 20wt% $Al_2$$O_3$/3Y-$ZrO_2$Composite through in situ Transformation of m-$ZrO_2$and its Mechanical Properties)

  • 강건택;임경란
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.1187-1191
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    • 2000
  • 정방정형 지르코니아를 상온에서 안정화시키는 이트리아와, 지르코니아의 저온 열화을 억제하고 파괴강도의 증가에 기여하는 알루미나를 YAG(5Al$_2$O$_3$.3Y$_2$O$_3$) 졸의 형태로 m-ZrO$_2$와 알루미나의 혼합 slurry에 첨가하여, m-ZrO$_2$를 yttria 안정화 지르코니아로의 in situ 변환과 동시에 알루미나의 분산도를 향상시키고자 하였다. 20wt% 알루미나-지르코니아(YSZ)의 복합체 (20ATZ)를 1450$^{\circ}$~150$0^{\circ}C$에서 상압소결하여 0.5$mu extrm{m}$ 이하의 균일한 미세구조로 얻었다. 이 복합체는 정방정형 지르코니아와 $\alpha$-알루미나 상으로만 이루어지었고, 소결밀도 >99% TD이었다. 제조된 복합체의 파괴강도는 810 MPa로, 고상법으로 $Al_2$O$_3$와 3Y-ZrO$_2$분말로부터 제조된 시편의 682 MPa 보다 약 20% 향상되었고, 파괴인성은 5.52 MPa.m$^{1}$2/로 고상법으로 제조된 시편의 5.39 MPa.m$^{1}$2/과 비슷하였다.

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CaO${\cdot}2SiO_2$ 또는 $SiO_2$을 적하한 8 mol% 이트리아 안정화 지르코니아에서의 계면상 분포 : 임피던스 측정에 의한 평가 (Intergranular-phase Distribution in $CaO{\cdot}2SiO_2-$ or $SiO_2-dropped$ 8 mol%-Yttria-Stabilized Zirconia : Impedance Spectroscopic Estimation)

  • 정영수;최정혜;이종흔;이제훈;김도연
    • 한국세라믹학회:학술대회논문집
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    • 한국세라믹학회 2003년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
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    • pp.42.2-42
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    • 2003
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산소 동위원소를 이용한 산화물 이온 전도체의 산소 확산 거동 연구

  • 홍태은;변미랑;배기호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.212-212
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    • 2014
  • 이트리아 안정화 지그코니아(Yttria-stabilized zirconia, YSZ)는 이트리아의 첨가에 의해 지르코니아에 생성된 산소 빈자리(oxygen vacancy)로 $O^{2-}$ 이온이 전도성을 가지게 되는 특징이 알려지면서 최근 고체산화물 연료전지연구에서 많은 관심을 받고 있다.[1] YSZ를 기반으로한 고체산화물 연료전지의 특성을 개선하기 위해서는 YSZ 내에서의 산소교환 메카니즘을 이해하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 $^{18}O2$ 추적 기체(tracer gas) 이용하여 확산된 YSZ박막에서의 산소 확산 거동을 초미세이차이온질량분석기(Nano Secondary Ion Mass Spectrometry, Nano SIMS)를 이용하여 조사하였다. Nano SIMS는 작은 입사 이온빔의 크기를 구현할 수 있고, 다중검출기를 이용하여 높은 질량분해능으로 간섭없이 산소동위원소를 동시에 모두 검출할 수 있는 장점이 있다. 본 발표에서는 Nano SIMS를 이용한 YSZ박막에서의 산소 거동 평가 결과를 상세하게 보일 것이다.

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알코옥시드 가수분해법으로 합성한 이트리아 안정화 지르코니아 분말의 상안정성 및 등온상전이 특성 (Phase Stability and isothermal Phase Transformation of the Yttria-Stabilized Zirconia Powder Prepared from Alkoxide Hydrolysis)

  • 이종국;김영쟁;김환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.637-644
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    • 1996
  • $Zr(i-OC_3H_7)_4$로부터 가수분해법으로 Y-TZP 분말을 제조한 다음, 하소온도를 달리하여 정방정상의 상온 안정화와 25$0^{\circ}C$에서의 등온상전이 거동을 고찰하였다. 그 결과, 정방정상 지르코니아 입자의 상온 안정화 효과는 하소온도가 낮을 수록, 고용된 $Y_2O_3$의 양이 클 수록 증가하였다. 또한 25$0^{\circ}C$에서 aging 하면서 Y-TZP 분말의 등온상전이를 관찰한 결과, 입자크기 효과 및 고용효과에 의해 상온 안정화된 정방정상 지르코니아 입자에서는 aging 시 등온상전이가 일어나지 않고, 반면에 구속효과에 의하여 상온 안정화된 정방정상 입자에서는 등온상전이가 활발히 진행되었다. 등온상전이로 생성된 단사정상 입자의 내부에는 많은 쌍정과 미세균열들이 존재하였는데 이는 상전이시 변형에너지를 감소시키기 위한 것으로 사료되었다.

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Cobalt가 첨가된 이트리아 안정화 큐빅지르코니아(YSZ) 단결정의 리간드장에 따른 색상변화 (Color-change for ligand field of cobalt doped yttria stabilized cubic zirconia (YSZ) single crystal)

  • 석정원;최종건
    • 한국결정성장학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.35-40
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    • 2007
  • 스컬(skull)용융법에 의해 성장시킨 코발트($Co^{2+}$)가 도핑(doping)된 $25{\sim}50wt%$의 서로 다른 $Y_2O_3$ 함량을 가진 이트리아 안정화 큐빅지르코니아(YSZ) 단결정을 $N_2$ 분위기 $1000^{\circ}C$에서 5시간 동안 열처리하였다. 적갈색의 단결정들은 각각 보라색 또는 청색으로 변화되었으며, Co가 첨가(doping) 된 처리 전 후의 YSZ들은 직경 6.5, 두께 2 mm의 웨이퍼 또는 직경 10 mm의 라운드브릴리언트 컷(round brilliant cut)으로 연하 하였으며, 광학적 또는 구조적 특성은 UV-VIS 분광광도계와 XRD(X-ray diffraction)로 측정하였으며, $Co^{2+}\;(^4A_2(^4F)\to{^4P})$$Co^{3+}$에 의한 흡수, 에너지 간격(energy gap) 및 격자 매개 변수(lattice parameter)변화가 분석되었다.

Yttria를 도핑한 세리아 안정화 지르코니아 세라믹스의 미세구조 (Microstructure of Yttria-doped Ceria-Stabilized Zirconia Polycrystals)

  • 이종국;강현희;서동석;이은구;김환
    • 한국재료학회지
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    • 제9권8호
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    • pp.768-774
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    • 1999
  • 세리아 안정화 지르코니아 성형체내에 이트리아를 침적법으로 도핑시켜 미세구조를 관철하였다. 도핑된 이트리아의 양과 열처리 조건을 제어하여 입계가 변형된 불규칙 입자형상의 미세구조를 형성시켰으며, 이때 입자형상의 불규칙 정도는 첨가된 이트리아의 양에 비례하였다. 0.2M 농도의 Y(NO$_3$)$_3$.6$H_2O$의 수용액에 재침적하여 1$650^{\circ}C$에서 2시간 열처리한 시편의 미세구조는 표면부와 내부 모두에서 불규칙 입자형상을 나타내었으며, 입자의 불규칙도도 가장 큰 것으로 나타났다. 가압소결을 행한 결과 입계가 불규칙하게 변화된 미세구조가 창출됨과 동시에 평균입자 크기가 0.3$\mu\textrm{m}$ 가량인 미세한 소결체를 제조할 수 있었으며, 상분석 결과 대부분 정방정상을 유지하고 있었다. 불규칙 입자형상의 미세구조를 가진 시편의 파괴인성값은, 정상적인 입자형상을 갖는 시편에서의 압흔 균열 크기로부터 비교 유추한 결과 17.6MPa.m(sup)1/2 이상인 것으로 나타났다.

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광체롤용 이트리아 안정화 지르코니아 세라믹스의 특성 (Properties of yttria-stabilized zirconia ceramics for optical ferrule)

  • 황규석;윤연흠;강보안;양순호;오정선;김병훈;김상복
    • 한국결정성장학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.162-167
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    • 2003
  • 광페롤용 안정화 지르코니아 소결체의 특성을 평가하기 위하여, A, B와 C사의 원료를 이용하여 1350, 1400 및 $1450^{\circ}C$로 소결하여 시편을 제작하였다. 각각의 열처리 온도에 따른 결정화도, 미세구조 및 기계적 특성을 조사하였다. X-선 회절 분석법과 전계방사 주사형 전자현미경을 이용하여 소결된 시편의 결정화도와 미세구조를 분석하였으며, 만능재료 시험기와 비이커스 경도계를 이용하여 꺽임 강도와 비이커스 경도를 측정하였다 실용적인 측면에서 볼 때, 비교적 저온인 $1350^{\circ}C$로 소결한 시편 B의 경우가 tetragonality도 높고 좋은 기계적인 강도를 나타냈다.

수산화아파타이트와 지르코니아의 경사기능 재료의 제조 (Fabrication of functionally graded materials of hydroxyapatite and zirconia)

  • 김성진;조경식;박노진
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.115-119
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    • 2001
  • 수산화아피타이트와 이트리아 부분 안정화된 지르코니아의 바를 달리하는 3층 구조를 가즌ㄴ 생체 재료용 경사기능재료(FGMs)를 spark plasma sintering(SPS)과 hot pressing(HP) 장비로 제조하였다. HAp 원료에 대한 전처리를 실시할 경우 HAp의 소결성이 개선되었다. 전처리하여 얻은 FGM 복합체의 최고밀도는 전처리하지 않은 FGM 보다 낮은 온도에서 얻을 수 있었다. SPS로 FGM 소결체를 제조할 경우 10 MPa의 가압조건에서 8분 동안 소결 할 경우, $1200^{\circ}C$의 온도에서도 HAp의 TCP로의 분해 반응은 일어나지 않았으나. 이 온도에서 FGm의 지르코니아는 정방정에서 압방정으로와 상변화가 일어났다. 지르코니아 첨가에 따라. 즉 지르코니아의 응력 유기 상전이에 의해, HAp-ZrO$_2$ FGm 소결체의 기계적 물성이 증진된 것으로 예산된다. 치밀하고 고강도의 FGM을 제조하는 방법으로서 SPS가 HP공정에 비해 우수한 것으로 나타났다.

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