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[학위논문] ZrOCl2·8H2O의 열처리 조건변화가 Y-TZP계 세라믹스의 물성에 미치는 영향
Effect of ZrOCl2·8H2O Heat Treated at Different Condition on the Properties of Y-TZP Ceramics 원문보기


정현준 (경남대학교 대학원 첨단공학과 국내석사)

초록
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지르코니아 전구체(ZrOCl2·8H2O)는 지르코니아 세라믹스의 필수 원료물질로써 섬유염색, TiO2 안료코팅, 발한억제제 등과 공침법에 의한 지르코니아 제조공정에 주로 사용이 되고 있다. 이 중 대표적인 공침법은 불순물 제거를 위한 다수의 공정으로 순도가 높아짐에 따라 고가의 가격을 형성하고 소결온도 또한 비교적 높은 단점을 가지고 있다.
본 실험에서는 지르코니아 전구체를 하소온도에 따라 변화되는 열적특성을 확인 하였으며, 공침법과는 달리 하소된 지르코니아에 안정화제인 Y2O3의 첨가가 Y-TZP계 세라믹스에 미치는 영향을 확인하였다.
TG-DTA분석은 상온에서 550℃부근까지 단계적인 흡착수 및 결정수의 탈수와 850℃까지 HCl의 단계적인 기화에 따른 질량감소를 확인하였다. 온도가 증가함에 따라 비표면적은 감소하였으며, 850℃이상에서 2.2m2/g으로 유지되는 것을 확인하였다. 결정상분석은 400℃에서 비정질형태의 피크가 550 ~ 650℃에서는 단사정상과 정방정상이 공존하며, 750℃이상에서는 단사정상만 나타남을 확인하였다. 미세구조에서는 입자형상의 변화는 없었으나, 입자표면내부에서 결정립성장이 나타났으며, 1200℃에서 140nm로 입자성장이 일어남을 확인하였다.
ZrOCl2·8H2O의 특성평가에서 1000℃이상의 하소는 지르코니아 입자가 응집체로 되어 보통의 미분말을 만들기 위해 상당한 분쇄가 요구되어진다. 따라서 하소온도는 750 ~ 850℃구간으로 판단하였으나, 750℃에서는 Cl의 미량 잔존이 소결에 영향을 미치므로, Y-TZP 제조 시 물성저하가 나타남을 확인하였다. 이에 Y-TZP 제조 실험은 850℃에서 하소된 지르코니아를 이용하였으며, 제조된 Y-TZP 소결체의 기계적 물성을 확인하였다.
모든 소결시편에서 이론밀도의 95%이상을 구현하였으며, 이 중 Y2O3가 3.4 mol% 첨가된 3.4Y시편은 1400℃에서 99.7%의 이론 밀도와 1295.3Hv의 가장 높은 경도값을 나타내었다. 또한 3.4Y 시편은 1300℃에서부터 정방정상으로의 ...

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Zirconium oxychloride(ZOC) is a very important precursor for the preparation of many different kinds of zirconium compounds. At present, the zirconium oxychloride is widely being used in various fields such as textile dyeing, TiO2 pigment coating and antiperspirants. In addition, it is also being us...

Keyword

#ZrOCl2·8H2O  #Y-TZP 

학위논문 정보

저자 정현준
학위수여기관 경남대학교 대학원
학위구분 국내석사
학과 첨단공학과
지도교수 강종봉
발행연도 2014
총페이지 63
키워드 ZrOCl2·8H2O, Y-TZP
언어 kor
원문 URL http://www.riss.kr/link?id=T13705158&outLink=K
정보원 한국교육학술정보원
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