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논문 상세정보

$Y_2O_3-CeO_2-ZrO_2$ 구조세라믹스의 제조 및 특성 : II. 소결체의 기계적 성질 및 열적 안정성

Preparation and Characteristics of $Y_2O_3-CeO_2-ZrO_2$ Structural Ceramics : II. Mechanical Properties and Thermal Stability of Sintered Body

초록

수용성 ZrOCl2.8H2O, YCl3.6H2O 및 Ce(NO3)3.6H2O를 사용하여 공침법으로 다양한 조성의 Y2O3-CeO2-ZrO2 분말을 합성하고, 이들의 압분체를 1400, 150$0^{\circ}C$에서 2시간동안 공기 중에서 상압소결하였다. 2mol%Y2O3-ZrO2 조성의 140$0^{\circ}C$ 소결체는 강도(1003MPa)와 미세경도(12.6GPa) 면에서 제일 우수하였으나, 인성은 10mol%CeO2-ZrO2의 경우가 13.3MPa.m1/2로 제일 높았다. CeO2-ZrO2에Y2O3의 첨가는 소결체의 평균 결정입자의 크기를 감소시켰고, 이로 인하여 강도와 경도는 증가하지만 인성은 감소하였다. 반면에 Y2O3-ZrO3에 CeO2의 첨가는 수열분위기에서 장시간 저온시효동안 정방정상의 안정화를 향상시키는 효과를 나타내었다.

Abstract

ZrO2 powders stabilized with Y2O3 and CeO2 of various compositions were prepared by the coprecipitation of water-soluble ZrOCl2.8H2O, YCl3.6H2O and Ce(NO3)3.6H2O, and their compacts were pressurelessly sintered at 1400 and 150$0^{\circ}C$ for 2hrs in air. 2mol% Y2O3-ZrO3 showed the most superior strength (1003MPa) and microhardness (12.6GPa), while 10 mol%CeO2-ZrO2 had the hightest toughness (13.3 MPa.m1/2) after sintering at 140$0^{\circ}C$. The addition of Y2O3 into Y2O3-ZrO3 decreased mean grain size and increased strength and hardness but decrease toughness. On the other hand, the addition of CeO2 into Y2O3-ZrO2 enhanced the stability of tetragonal phase during low-temperature aging for a long time under hydrothermal atmosphere.

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이 논문을 인용한 문헌 (1)

  1. 1999. "Microstructure and Mechanical Properties of $Al_2$O$_3$/t-ZrO$_2$ Particulate Composites" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society, 36(7): 734~741 

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