링 형 PZT 세라믹스의 기계적 물성에 대한 소결 조건의 영향 (Effect of Sintering Condition on Mechanical Properties of Ring-type PZT Ceramics)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 23권 / 2호 / 105 ~ 111페이지
· 저자명 : 김부안, 문창권, 최영민, 김헌주

초록

본연구에서는 소결조건의 영향에 따른 링형 PZT 세라믹스의 기계적물성을 조사하였다. 이러한 링형 PZT 세라믹스의 성형체는 HP 장치를 이용였고, 소결시에는 폐쇄형 도가니 안에서 실시하였다. 소결은 상압소결장치에서 하였는데 이때의 승온속도는 분당 3도, 5도 및 10도의 세종류로 하였다. 얻어진 결론은 다음과 같다. 상압소결에서 개방형 도가니보다 폐쇄형 도가니를 이용하면 고밀도의 PZT 세라믹스를 얻을 수 있었으며, 성형압력이 높을수록 더 높은 밀도를 얻을 수 있었다. 이것은 PZT 세라믹스의 각 성분의 증기압을 최대한 유지시킴으로써 소결 구동력이 향상되었기 때문으로 판단된다. 승온 속도가 낮을수록, 그리고 성형압력이 높을수록 치밀화 된 PZT 세라믹스를 얻을 수 있있으며 그에 따른 압축 강도가 향상되는 것으로 나타났으며, 특히, 도가니의 종류에 강도가 크게 변화하였다. PZT 세라믹스의 경도는 성형압력이 높을수록 그리고 승온 속도가 느릴수록 증가하는 경향을 보였지만 도가니의 종류에는 거의 차이가 나타나지 않았다. PZT 세라믹스의 파면의 관찰에서는, 승온 속도와 성형압력의 차이에 따른 결정립 크기의 변화가 비교적 명확하게 나타났다.

영어초록

Mechanical properties of ring-type lead zirconate titanate (PZT) ceramics were investigated on the effect of sintering condition in this study. The ring-shaped green body of PZT was formed by using HP equipment and then put in the covered crucible. The PZT ceramics was sintered in the pressureless sintering furnace respectively with different heating rate(3℃/min, 5℃/min and 10℃/min). In conclusion, the compressive strength of ring-type PZT ceramics increased with lower heating rate and higher forming pressure. In particular it was greatly influenced by the type of crucible. Vicker’s hardness of PZT ceramics also improved with increasing forming pressure. From the fractography, the change of grain size according to the difference of heating rate and forming pressure has been shown relatively clearly.

참고자료

· 없음