초록 ▼

세라믹스 재료의 구조초소성은 80년대 중반 Wakai가 Y-TZP로서 200%이상의 고온인장 실험결과를 발표함으로써 관심이 모아졌다. 압축강도 실험에의한 초소성은 그 이전에 많이 보고 되었지만 인장실험에 의한 초소성은 세라믹스 고유의 특성인 입계면의 취성을 초월한 결과라는 점에서 상당히 큰의미를 갖고있다. 그 이후 TZP를 포함한 복합재료및 다른세라믹스의 재료들에서 초소성이 보고되고 있으며 현재 많은연구가 진행되고 있다. 초소성을 갖는 재료의 가장 큰 장점은 세라믹스재료의 최종제품 생산까지 가공을 하지않고 매우 좋은표면과 Near

세라믹스 재료의 구조초소성은 80년대 중반 Wakai가 Y-TZP로서 200%이상의 고온인장 실험결과를 발표함으로써 관심이 모아졌다. 압축강도 실험에의한 초소성은 그 이전에 많이 보고 되었지만 인장실험에 의한 초소성은 세라믹스 고유의 특성인 입계면의 취성을 초월한 결과라는 점에서 상당히 큰의미를 갖고있다. 그 이후 TZP를 포함한 복합재료및 다른세라믹스의 재료들에서 초소성이 보고되고 있으며 현재 많은연구가 진행되고 있다. 초소성을 갖는 재료의 가장 큰 장점은 세라믹스재료의 최종제품 생산까지 가공을 하지않고 매우 좋은표면과 Near Net Shape을 만듬으로서 최종제품 생산비를 크게절감 할수있다. 그리고 다른공법에 비해 최종제품모양의 다양화가 용이하며, 제품치수의 정확도가 매우좋다. 그래서 이 연구에서는 첫 단계로서 고온압축강도 실험과 미세구조분석을 통해 Y-TZP의 구조초소성에 대한 기초자료를 확보하고 그 기구를 이해하고자 했다. 이 연구에서 쓰여진 2Y, 3Y, 4Y-TZP의 평균입자크기는 거의 0.4㎛이었으며, 이는 세라믹스 구조초소성의 조건인 <1㎛에 포함된다. 2Y-TZP에서 온도를 변화시켜 1200-1345℃에서 구한 활성화에너지의 값은 523KJ/mol이었다. 일반적으로 구조초소성을 나타내는 n값은 1-2로 알려져 있는데, 본 연구에서는 2Y, 3Y,4Y-TZP에서 각각 1.577, 1.429, 1.550을 얻었다. 위의 결과들을 다른 연구결과들과 비교분석해 보면, 입계면을 따라 일어나는 확산 Creep와 입계면의 미끄러짐에 의해 일어나는 것으로 설명할수 있다. 미세구조분석은 XRD, SEM, EDX와 TEM을 사용하여 실행했으며, 압축강도 실험전과 후에 미세구조에는 큰변화가 없었다. 그러나 이 초소성의 기구에 입계면의 역활이 매우 중요함으로, 입계면의 좀더 구체적인 미세구조분석을 HREM을 사용하여 실시할 예정이다. 인장초소성이 세라믹스 초소성의 확실한 증거가 됨으로, 다음 단계에서는 인장실험과 복합재료의 초소성을 연구한 후 제품생산에 대한 연구를 수행하고자 한다.

목차 Contents

• 제1장. 서론 및 문헌조사...13
• 제2장. 실험방법...20
• 제1절. 원료...20
• 제2절. 실험방법...21
• 1. 성형...22
• 2. 소결...22
• 3. XRD...22
• 4. 압축강도 시편준비...23
• 5. 고온압축강도 실험...23
• 6. 미세구조 분석...26
• 제3장. 실험결과 및 분석...28
• 제1절. 미세구조 분석...28
• 제2절. 고온 압축강도 실험...35
• 제3절. TEM 분석...52
• 제4장. 결론...52
• 참고문헌...55