• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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• pp.55-85
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• 1996

지르코니아 분말은 ZrO2 결정상이 온도변화에 따라 부피변화를 수반하는 상전이변태를 나타낸다. 단사정 ZrO2가 110$0^{\circ}C$에서는 정방정으로, 2$700^{\circ}C$ 내외에서는 입방정으로 결정구조가 가역적으로 변한다. 이 ZrO2에 금속산화물을 고용시키면 형석 (CaF2:Florite)형의 입방정 결정구조가 실온에서도 안정하게 존재하게 된다. 안정화제 산화물은 caO, MgO등 2가 산화물외에 3가 또는 4가의 금속산화물로서 Sc2O3, Y2O3, Sm2O3, Nd2O3, Gd2O3, Y2O3, CeO2 등이며 이들은 금속이온의 원자가가 변하기 쉬운 희토류 산화물이다. 안정화 지르코니아는 형석형 결정구조이며 결정화학적으로 보면 금속양이온이 산소이온에 대해서 정육면체형의 8배위를 하고 있다. 이때 이온반경비(양이온/음이온)에 따라 Zr+4자리와 O-2자리의 격자위치와 모양이 형성되므로 비틀어진 정육면체구조이건 이상적인 정육면체 형석구조를 이룬다. 이는 지르코니아의 결정상의 2상-3상인 부분안정화 지르코니아다결정체(PSZ : partially stabilized zirconia)이거나 단일상-2상인 정방정 지르코니아다결정체(TZP : tetragonal zirconia polycrystal)의 결정구조를 가지는데 기인한다. PSZ는 주로 MgO, CaO를 안정화제로 고용시켜 입방정 영역에서 소결하고 이를 다시 입방정과 정방정의 상 영역에서 열처리하여 입방정 입자내부에 정방정을 석출 형성시킨 것이며 TZP는 Y2O3 및 CeO2를 고용시켜 PSZ와 다르게 일반적인 상압소결한 정방정 결정상의 미립자이다. 산화지르코늄 분말은 지르콘사에서 열분해시킨 지르코늄소결.융해괴(caustic fusion clinker)를 산처리하여얻어진 지르코늄산용액(zirconyl acid solution : cloride, sulfide, nitride 등)으로부터 제조된다. 고순도 산화지르코늄은 용액 결정석출법에 의해 ZrOCl2.8H2O, 5ZrO2.3SO3.15H2O, ZrO(NO3)2.xH2O 등의 지르코늄 수화물만을 재결정화시킨 것으로부터 얻을 수 있으며 이 지르코늄염 수용액으로부터 입자미세구조를 효과적으로 제어하여 산화지르코늄 및 안정화 지르코니아 분말제조가 가능하다. 안정화 지르코니아 분말은 ZrO2와 안정화산화물의 고용을위하여 가열처리를 필요로 하며 일정온도에서 최적상태로 숙성하므로서 2가지 상(phase) 이상의 고용체를 가지게 된다. 안정화 지르코니아 분말은 고용처리온도를 낮추고 효과적으로 생성시키기 위해서는 지르코늄 및 안정화제염을 혼합하고 습식 직접합성하여 저온에서 고용체의 합해진상 영역을 생성시키는 것이다. 이는 지르코니아 원료분말의 미세구조를 제어하므로서 가능하며 이때 화학성분조성과 크기형태가 균일하게 분포된 입자분말을 얻을 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제2권2호
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• pp.33-39
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• 1992

칼시아를 안정화제로 사용하여 수열 반응법으로 지르코니아 분말을 제조한 결과 상온에서 정방정상으로 존재하는 지르코니아 다결정체(Ca-TZP) 분말을 제조할 수 있었다. 제조된 분말은 구형으로 입경이 9~13nm로 매우 미세하였으며, 비표면적은 $112m^2/g$ 이상, 그리고 응집은 약한 응집(weak agglomeration)특성을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.1783-1788
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• 2009

스컬 공정으로 제조된 큐빅지르코니아에서 보석용으로 사용되는 부분 외에 일반적으로 버려지는 에지부 폐지르코니아를 분쇄하여 1550$^{circ}C$-2hr의 저온 소결 공정으로 소결한 소결체의 물성을 분석하여 재활용 가능성을 확인해보았다. 비교를 위한 새 지르코니아와 30 mol%-$Y_2O_3$ 혼합분말 (모두 1㎛ 길이의 셀룰러형)로 만든 소결체는 직경 $\sim$10㎛의 조밀 소결체가 결합된 형태를 보였으나, 1$\sim$30㎛의 크기 및 형태가 일정하지 않은 분말로 제조된 폐지르코니아 소결체는 $\sim$30㎛ 이상의 결정립을 가진 미세구조를 보였다. 새 지르코니아 혼합 분말로 만든 소결체는 cubic상인 $Y_2O_3$, $Z_{r0.8}O_{1.9}$와 monoclinic상인 $Z_rO_2$의 혼합상을 보였으나, 폐지르코니아 분말 소결체의 경우 tetragonal 단일상을 보임을 확인하였다. 폐지르코니아 소결체도 70 이상의 비커스 경도와 4.11 g/cc의 소결밀도를 보여서 구조재로 사용이 가능하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1995년도 제21회 학술대회
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• pp.72-82
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• 1995

본 연구에서는 고온 내마모 부품에 사용되는 지르코니아계 세라믹을 이용하여 spray drying법으로 알루미나의 첨가량을 변화시킨 지르코니아-알루미나 복합 분말을 사용하여 플라즈마 용사법에 의해 코팅을 얻었다. 얻어진 코팅의 고온에서의 마모, 마찰 특성의 변화를 살펴보고자 하였다. 마모, 마찰실험은 상온~180$^{\circ}$C까지 수행하였으며 마모전과 후의 변화를 XRD, TEM, SEM 등을 이용하여 관찰하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제56권4호
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• pp.391-395
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• 2018

진료실에서 지르코니아의 수요가 증가하고 있음에 따라 지르코니아의 생체적합성에 대한 평가가 필수적이다. 이번 논문에서는 지르코니아의 생체적 합성에 대한 문헌 중 in vitro 실험에서의 결과를 고찰하였다. Fibroblast, osteoblast, lymphocyte 등 다양한 세포를 이용한 in vitro 실험에서 지르코니아 블록은 뛰어난 생체적합성을 보였다. 여러 연구에서 지르코니아에 대한 세포독성 및 돌연변이 유발이 관찰되지 않았으며, 세균부착도 적은 것으로 나타났다. 장기간 체액노출조건을 모방한 in vitro 실험에서는 약간의 기계적 강도의 감소 외에는 악영향이 관찰되지 않았다. Osteoblast-like cell을 이용한 연구에서, 지르코니아 블록이 면역반응, 물질이동, 세포주기조절에 관여하는 유전자를 조절하여 생체적합을 높이는 것으로 관찰되었다. 여러 in vitro 연구에서 지르코니아 분말의 생체적합성에 대해서는 상이한 보고가 나타나고 있다. 종합적으로 지르코니아 분말은 어느 정도 세포독성을 가지고 있는 것으로 생각된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2001년도 추계 학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.132-132
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• 2001

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.564-569
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• 2014

지르코니아 나노분말을 수열합성법으로 제조하였으며, 반응온도, 반응시간, 침전제의 종류 및 농도, 전구체의 종류를 실험 변수로 하였고, 각각의 제조된 분말을 X-선 회절(XRD)과 주사전자현미경(FE-SEM)을 통해 입자크기 및 결정상을 측정하였다. 침전제의 농도 증가에 따라 지르코니아 입자크기가 증가하였으며, 입자의 결정화도도 높아졌고, KOH 보다 NaOH 침전제를 사용하였을 경우, 입자 성장 속도가 증가하였다. 이는 입자의 크기 컨트롤에 있어 NaOH를 사용하는 경우보다 KOH를 사용하는 것이 더 효과적이었다. 4 h의 수열반응시간에서는 4 h의 수열반응시간에서는 비정질의 지르코니아 입자가 발견되었지만, 8 h 이상 합성 시, 단사정상의 지르코니아 입자가 생성됨을 확인하였고, 반응시간이 길어짐에 따라 지르코니아 입자의 폭이 소폭으로 줄어들고, 길이는 소폭 늘어남을 확인하였다. 동일한 합성 조건에서 전구체로서 zirconium (IV) acetate, zirconium nitrate, zirconium chloride 중에서 zirconium chloride를 사용하여 합성하였을 경우, 입자의 크기가 가장 작게 형성되었다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2000년도 춘계학술강연 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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• pp.7-8
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• 2000

• 한국세라믹학회지
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• 제39권5호
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• pp.446-451
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• 2002

지르코니아/알루미나 복합분말의 분무건조로 제조된 과립들의 형상과 성형시 과립 경계면 파괴에 분말의 분산 정도, 결합제의 종류, 그리고 고형분말 함량이 미치는 영향을 관찰하였다. 구형의 과립은 복합분말 슬러리가 완전 분산이 되지 않고 약간의 floc을 형성하고 결합제로서 Polyvinyl Pyrrolidone(PVP)을 사용했을 때 얻어졌다. PVP를 결합제로 사용하고 분말함량이 32.5 vol%인 슬러리로 분무건조한 분말은 성형시 과립경계면이 파괴되어 소결밀도는 99.7%이었고 굴곡강도는 850Mpa이었다.

• 한국암석학회:학술대회논문집
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• 한국암석학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.48-52
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• 2004