분무건조법을 이용한 고밀도, 고경도, 초소형 이트리아 안정화 지르코니아 마이크로 볼 제조 High-Density, High-Hardness, Ultra-Small 3 mol% Yttria-Stabilized Zirconia Micro Ball Using Spray Drying Method원문보기
현대사회에서 핵심 전자제품의 초소형화와 특성 향상에 대한 연구가 진행됨에 따라 원료 분말의 고순도화, 미세화에 대한 연구가 필수적으로 진행되고 있다. 원료 분말의 고순도화, 미세화를 위해서는 고경도, 고밀도, 초소형 세라믹 볼을 필요로 하며, 세라믹 볼은 충격, 마모, 전단 등의 힘을 이용해 밀링(milling) 시 원료 분말을 분쇄하는 역할을 한다. 3 mol% 이트리아를 첨가한 이트리아 안정화 지르코니아(3 mol% ...
현대사회에서 핵심 전자제품의 초소형화와 특성 향상에 대한 연구가 진행됨에 따라 원료 분말의 고순도화, 미세화에 대한 연구가 필수적으로 진행되고 있다. 원료 분말의 고순도화, 미세화를 위해서는 고경도, 고밀도, 초소형 세라믹 볼을 필요로 하며, 세라믹 볼은 충격, 마모, 전단 등의 힘을 이용해 밀링(milling) 시 원료 분말을 분쇄하는 역할을 한다. 3 mol% 이트리아를 첨가한 이트리아 안정화 지르코니아(3 mol% yttria-stabilized zirconia, 3YSZ)는 지르코니아 세라믹 중에서 가장 큰 강도와 인성을 가지고 있다. 본 연구에서는 3YSZ 분말을 이용하여 고밀도, 고경도, 초소형 3YSZ 세라믹 마이크로 볼을 제조하기 위하여 높은 고형분 함량(80.25 wt%)을 가진 슬러리를 제조하였다. 불완전한 과립 입자들은 성형 시 성형 불균질성을 유발하여 성형 밀도 및 소결 물성 저하로 연결된다. 따라서 고밀도, 고경도, 높은 구형도의 과립 제조를 위하여 분무 건조 시 조건에 따른 합성 매개 변수의 이해와 정확한 제어를 통하여 3YSZ 과립을 제조하였다. 이후 과립의 기계적 물성 및 밀도를 증진시키기 위하여 다양한 온도(1200, 1300, 1400 °C)에서 소결을 통하여 3YSZ 세라믹 마이크로 볼을 제조하였다. 소결 온도가 높아짐에 따라 평균 직경이 감소하고 구형도는 소결 온도에 상관없이 98 % 이상의 결과를 나타내었다. 1400 °C에서 소결된 3YSZ 세라믹 마이크로 볼의 밀도, 경도, 탄성 계수를 측정한 결과 밀도(상대밀도>99 %), 경도(26.77 GPa), 탄성계수(210.10 GPa)를 나타내었다. 이는 지금까지 보고된 3YSZ 세라믹 마이크로 볼의 기계적 특성과 비교하여 가장 높은 경도를 나타내었다. 본 연구를 통하여 높은 고형분 함량의 슬러리를 제조하였으며, 합성 매개 변수의 정확한 제어를 통하여 3YSZ 과립 생산하였으며 과립의 소결을 통하여 고밀도, 고경도의 마이크로 볼을 제조하였다.
현대사회에서 핵심 전자제품의 초소형화와 특성 향상에 대한 연구가 진행됨에 따라 원료 분말의 고순도화, 미세화에 대한 연구가 필수적으로 진행되고 있다. 원료 분말의 고순도화, 미세화를 위해서는 고경도, 고밀도, 초소형 세라믹 볼을 필요로 하며, 세라믹 볼은 충격, 마모, 전단 등의 힘을 이용해 밀링(milling) 시 원료 분말을 분쇄하는 역할을 한다. 3 mol% 이트리아를 첨가한 이트리아 안정화 지르코니아(3 mol% yttria-stabilized zirconia, 3YSZ)는 지르코니아 세라믹 중에서 가장 큰 강도와 인성을 가지고 있다. 본 연구에서는 3YSZ 분말을 이용하여 고밀도, 고경도, 초소형 3YSZ 세라믹 마이크로 볼을 제조하기 위하여 높은 고형분 함량(80.25 wt%)을 가진 슬러리를 제조하였다. 불완전한 과립 입자들은 성형 시 성형 불균질성을 유발하여 성형 밀도 및 소결 물성 저하로 연결된다. 따라서 고밀도, 고경도, 높은 구형도의 과립 제조를 위하여 분무 건조 시 조건에 따른 합성 매개 변수의 이해와 정확한 제어를 통하여 3YSZ 과립을 제조하였다. 이후 과립의 기계적 물성 및 밀도를 증진시키기 위하여 다양한 온도(1200, 1300, 1400 °C)에서 소결을 통하여 3YSZ 세라믹 마이크로 볼을 제조하였다. 소결 온도가 높아짐에 따라 평균 직경이 감소하고 구형도는 소결 온도에 상관없이 98 % 이상의 결과를 나타내었다. 1400 °C에서 소결된 3YSZ 세라믹 마이크로 볼의 밀도, 경도, 탄성 계수를 측정한 결과 밀도(상대밀도>99 %), 경도(26.77 GPa), 탄성계수(210.10 GPa)를 나타내었다. 이는 지금까지 보고된 3YSZ 세라믹 마이크로 볼의 기계적 특성과 비교하여 가장 높은 경도를 나타내었다. 본 연구를 통하여 높은 고형분 함량의 슬러리를 제조하였으며, 합성 매개 변수의 정확한 제어를 통하여 3YSZ 과립 생산하였으며 과립의 소결을 통하여 고밀도, 고경도의 마이크로 볼을 제조하였다.
As research on the miniaturization and improvement of characteristics of core electronic products is progressing in modern society, research on high purity and refinement of raw material powder is essential. High-density, high-hardness, and ultra-small ceramic ball are required for high-purity and m...
As research on the miniaturization and improvement of characteristics of core electronic products is progressing in modern society, research on high purity and refinement of raw material powder is essential. High-density, high-hardness, and ultra-small ceramic ball are required for high-purity and miniaturization of the raw material powder, and the ceramic ball serves to pulverize the raw material powder using forces such as impact, abrasion, and shear. Yttria-stabilized zirconia with 3 mol% yttria has the greatest strength and toughness among zirconia ceramics. In this study, a slurry with a high solid content (80.25 wt%) was prepared to manufacture 3YSZ ceramic micro ball with high mechanical properties using 3YSZ powder. Incomplete granular particles cause molding inhomogeneity during molding, leading to lowering of molding density and sintering properties. Therefore, 3YSZ granules were prepared through understanding and precise control of the synthesis parameters according to the conditions during spray drying for complete granulation production. Therefore, 3YSZ granules were prepared through understanding and precise control of the synthesis parameters according to the conditions during spray drying for complete granulation production. Thereafter, 3YSZ ceramic micro ball were manufactured through heat treatment at various temperatures (1200, 1300, 1400 °C) in order to improve the mechanical properties and density of the granules. As the heat treatment temperature increased, the average diameter decreased. However, the sphericity showed 98 % of the result regardless of the heat treatment temperature. In addition, the density (relative density >99 %), hardness (26.77 GPa), and elastic modulus (210.10 GPa) of the 3YSZ ceramic micro ball heat treated at 1400 °C were measured. This showed the highest hardness compared to the mechanical properties of 3YSZ ceramic micro ball reported so far. Through this study, a slurry with a high solid content was prepared, 3YSZ granules were produced through precise control of the synthesis parameters, and micro ball of high density and high hardness were manufactured through heat treatment of the granules.
As research on the miniaturization and improvement of characteristics of core electronic products is progressing in modern society, research on high purity and refinement of raw material powder is essential. High-density, high-hardness, and ultra-small ceramic ball are required for high-purity and miniaturization of the raw material powder, and the ceramic ball serves to pulverize the raw material powder using forces such as impact, abrasion, and shear. Yttria-stabilized zirconia with 3 mol% yttria has the greatest strength and toughness among zirconia ceramics. In this study, a slurry with a high solid content (80.25 wt%) was prepared to manufacture 3YSZ ceramic micro ball with high mechanical properties using 3YSZ powder. Incomplete granular particles cause molding inhomogeneity during molding, leading to lowering of molding density and sintering properties. Therefore, 3YSZ granules were prepared through understanding and precise control of the synthesis parameters according to the conditions during spray drying for complete granulation production. Therefore, 3YSZ granules were prepared through understanding and precise control of the synthesis parameters according to the conditions during spray drying for complete granulation production. Thereafter, 3YSZ ceramic micro ball were manufactured through heat treatment at various temperatures (1200, 1300, 1400 °C) in order to improve the mechanical properties and density of the granules. As the heat treatment temperature increased, the average diameter decreased. However, the sphericity showed 98 % of the result regardless of the heat treatment temperature. In addition, the density (relative density >99 %), hardness (26.77 GPa), and elastic modulus (210.10 GPa) of the 3YSZ ceramic micro ball heat treated at 1400 °C were measured. This showed the highest hardness compared to the mechanical properties of 3YSZ ceramic micro ball reported so far. Through this study, a slurry with a high solid content was prepared, 3YSZ granules were produced through precise control of the synthesis parameters, and micro ball of high density and high hardness were manufactured through heat treatment of the granules.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.