• 한국세라믹학회지
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• 제42권6호
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• pp.417-424
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• 2005

Although a lot of studies in fracture toughness of Y-TZP ceramics for structural applications have been done, it remains an important challenge to be able to improve fracture toughness of Y-TZP ceramics. In this research, milling method adding monoclinic zirconia and $Al_2O_3$ to 3Y-TZP was introduced to improve the fracture toughness of 3Y-TZP. Experimental results showed that addition of small amount of $Al_2O_3$ causes to make lots of oxygen vacancies (VO) by substituting $Al^{3+}$ for $Zr^{4+}$. It is believed that the produced vacancies provides useful routes far mass transfer. Y-TZP ceramics having higher microhardness and better fracture toughness was fabricated by sintering at $1400^{\circ}C$.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권6호
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• pp.525-529
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• 2003

Biotribological properties, such as wear rate and friction coefficient, of 3Y-TZP and Low Temperature Degradation (LTD) free materials were investigated via a ball(SiC)-on-plate sliding wear test to evaluate the relationship between wear mechanism and phase transformation. Wear test was conducted with a sliding speed of 0.035 m/s at room temperature and at 25$0^{\circ}C$ in air under a normal load of 49 N, respectively. Although friction coefficient of 3Y-TZP was the lowest due to the fine grain size, the highest wear loss and rate were observed due to the debris of monoclinic grains introduced during sliding and their values increased drastically with raising temperature. However, the biotribological properties of LTD-free materials were insensitive to temperature due to the inertness of the phase transformation, suggesting that they may be applicable to the biomechanical parts.

• 한국재료학회지
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• 제13권4호
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• pp.219-223
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• 2003

Zirconia gels dispersed with fine Au particles have been prepared by the sol-gel method. Starting solution with (OC$Zr_4$$H_{ 9}$)$_4$, $C_4$ $H_{9}$ OH, $H_2$O,$ HNO_3$, $HAuC1_4$ was used to prepare gels in several molar ratio. After hydrolysis, viscosity of solutions as 4∼5 cP and gelling time of sols were spent about 9 days. As the heat-treatment temperature was increased,$ ZrO_2$ had the phase transition from tetragonal to monoclinic at $750^{\circ}C$. Heat-treatments of the gel have performed at 500, 700, 750, 800, 1000 and $1100^{\circ}C$ for 3 hrs, respectively. We have investigated TG-DTA, X-ray diffraction patterns, SEM and EDS. The size of Au fine particles dispersed in the heat-treatmented gel was about 0.15∼0.23 $\mu\textrm{m}$ and the shape was most sphericity.

• 한국결정성장학회지
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• 제2권2호
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• pp.63-70
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• 1992

알루미나 분말과 수열반응법으로 합성한 칼시아 안정화 지르코니아(Ca-TZP)분말을 이용하여 $AI_2O_3/Ca-TZP$복합체를 제조한 후 그 물성을 고찰하였다. 이러한 복합체에서는 첨가된 Ca-TZP의 양이 증가할수록 기지상내에 안정화 상태로 유지되는 정방정상 지르코니아 입자의 단사정 입자에 대한 상대적인 비율은 감소하였으나 시편 내에 존재하는 정방정상의 절대량은 점차 증가하였다. 파괴인성은 파괴가 진행될 때 단사정상으로 전이하는 정방정 지르코니아의 양에 비례하였는데 첨가된 Ca-TZP의 양이 증가할수록 점차 증가하였다.

• 한국재료학회지
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• 제26권2호
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• pp.95-99
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• 2016

In this study, 5 um sized $ZrSiO_4$ was ground to 1.9 um, 0.3 um, and 0.1 um sized powders by wet high energy milling process, and the sintering characteristics were observed. Pure $ZrSiO_4$ itself can-not be sintered to these levels of theoretical density, but it was possible to sinter $ZrSiO_4$ powder of nano-scale size of, -0.1 um to the theoretical density and to lower the sintering temperature for full density. Also, the decomposition of $ZrSiO_4$ with a size in the micron range resulted in the formation of monoclinic $ZrO_2$; however, in the nano sized range, the decomposition resulted in the tetragonal phase of $ZrO_2$. So, it was possible to improve the sintering characteristics of nano-sized $ZrSiO_4$ powders.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권11호
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• pp.1055-1062
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• 2002

정방정 지르코니아의 상안정성 및 저온열화기구를 고찰하기 위해 Y2O3 안정화 지르코니아에 3가 양이온 산화물을 첨가한 후 그 소결체의 기계적 물성, 라만 스펙트럼 및 격자상수 변화 등을 관찰하였다. 2Y-TZP에 $Zr^{4+}$ 보다 이온크기가 큰 3가 양이온($Sc^{3+},\;Yb^{3+},\;Y^{3+},\;Sm^{3+},\;Nd^{3+},\;La^{3+}$)들을 2 mol%까지 첨가하여 $1500{\circ}C$에서 1시간 소결후, X-ray 상분석 결과 $La^{3+}$의 경우에는 0.5 mol% 이상 첨가시 pyrochlore 상$(La_2Zr_2O_7)$의 형성으로 정방정상의 상안정성이 저하되었다. 첨가량이 증가할수록 $Zr6{4+}$과 이온크기가 거의 비슷한 $Sc^{3+}$를 첨가한 경우에는 정방정상만 관찰되었으나 $Yb^{3+},\;Y^{3+},\;Sm^{3+},\;Nd^{3+}$를 첨가한 경우에는 입방정상이 형성되었다. 양이온 크기가 커질수록 c/a비는 증가하였으나 $220{\circ}C$에서 500시간까지 열처리후 상분석 결과 단사정량은 감소하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.550-554
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• 2008

메탄올과 초임계 이산화탄소를 이용하여 $K_2CO_3/ZrO_2$ 촉매상에서 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC)를 합성하였다. $K_2CO_3$를 함침법으로 지르코니아에 담지시켜 촉매를 제조하였다. 673 K에서 소성했을 때, 칼륨 성분이 지르코니아 표면에 최대한 고르게 분산되었다. 단사정계(monoclinic)의 결정 구조를 갖는 지르코니아 자체는 DMC 생성에 대한 활성이 없었지만 $K_2CO_3$를 담지시켰을 경우 촉매 성능이 향상되었다. 촉매 외에 촉진제로 $CH_3I$를 사용하였다. 촉매와 촉진제의 사용은 DMC 생성을 향상시키는데 중요한 역할을 하였다. 촉매와 촉진제를 적정량 사용하였을 경우 DMC 생성량을 향상시킬 수 있었지만 과량으로 사용했을 경우 DMC 생성 외에 다른 부반응에도 영향을 미쳤다. 메탄올과 초임계 이산화탄소로부터 DMC 생성에 대한 촉매와 촉진제의 영향 및 그 반응 메카니즘을 제시하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제49권2호
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• pp.1-8
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• 2012

단사정 구조의 순수 $ZrO_2$ 또는 5.35wt%의 $Y_2O_3$를 첨가한 정방정 구조의 $Y_2O_3(Y-TZP)$를 $Al_2O_3$에 첨가하여 그 기계적 특성 및 열충격 저항성을 연구하였다. $ZrO_2(m)$와 Y-TZP의 첨가량이 커짐에 따라 $Al_2O_3$의 소결 밀도가 증가하였다. 또한 Y-TZP의 첨가량이 증가함에 따라 비커스 경도도 증가하였고 첨가량 20wt%에서 최고값을 나타내었다. 시편의 경도는 소결 밀도에 의존함을 알 수 있었다. $ZrO_2(m)$나 Y-TZP 첨가량의 증가는 파괴인성을 향상시키는 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 결과로 $Al_2O_3$의 경도는 $ZrO_2$의 transformation toughening 뿐 아니라 미세균열 강화에서도 얻어짐을 알 수 있었다. 단사정 구조의 순수 $ZrO_2$의 첨가는 $Al_2O_3-ZrO_2$의 열 충격 저항성을 향상시켰다. 결정입도는 $ZrO_2$의 첨가량이 증가함에 따라 커진다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권6호
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• pp.821-829
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• 2006

A series of catalysts, $NiO/La_2O_3-ZrO_2/WO_3$, for acid catalysis was prepared by the precipitation and impregnation methods. For the $NiO/La_2O_3-ZrO_2/WO_3$ samples, no diffraction lines of nickel oxide were observed, indicating good dispersion of nickel oxide on the catalyst surface. The catalyst was amorphous to X-ray diffraction up to 300 ${^{\circ}C}$ of calcination temperature, but the tetragonal phase of $ZrO_2$ and monoclinic phase of $WO_3$ by the calcination temperatures from 400 ${^{\circ}C}$ to 700 ${^{\circ}C}$ were observed. The role of $La_2O_3$ in the catalyst was to form a thermally stable solid solution with zirconia and consequently to give high surface area and acidity. The high acid strength and high acidity were responsible for the W=O bond nature of complex formed by the modification of $ZrO_2$ with $WO_3$. For 2-propanol dehydration the catalyst calcined at 400 ${^{\circ}C}$ exhibited the highest catalytic activity, while for cumene dealkylation the catalyst calcined at 600 ${^{\circ}C}$ showed the highest catalytic activity. 25-$NiO/5-La_2O_3-ZrO_2/15-WO_3$ exhibited maximum catalytic activities for two reactions due to the effects of $WO_3$ modifying and $La_2O_3$ doping.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.634-639
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• 1998

$Y_2O_3$와 $Nb_2O_5$가 첨가된 지르코니아에 입자 크기가 다른 두종류의 Al2O3를 부피비로 10~30% 첨가한 복합체를 155$0^{\circ}C$ 온도에서 5시간 소결하여 $250^{\circ}C$ 온도의 공기 분위기하에서 1000시간 혹은 $180^{\circ}C$ 온도의 0.3MPa H2O vapor pressure 분위기하에서 5시간 열처리를 하여 X-ray 회절분석 방법을 이용하여 저온 상안정성을 조사하였다. 복합체 전부 열처리 후에 정방정 상에서 단사정 상으로 상전이가 발생하지 않는 우수한 저온 상안정성이 관찰되었다. 복합체의 상아정성에 Nb 첨가가 $Al_2O_3$의 첨가보다 더 효과적이었다. 2.8$\mu$m 입자크기를 가진 Al2O3를 부피비로 20% 첨가한 복합체에서 최적의 조건이 관찰되었으며 강도와 인성값은 각각 670MPa와 7.1MPam1/2이었다. Al2O3 입자 크기가 2.8$\mu$m에서 0.2$\mu$m로 감소함에 따라 강도는 다소 증가하였으나 파괴인성값은 감소하였다.