천이금속산화물이 첨가된 YSZ 복합체의 제조 및 그 특성 (Fabrication and Its Characteristics of YSZ Composite with Added Transition Metal Oxides)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 - IE / 39권 / 12호 / 13 ~ 21페이지
· 저자명 : 최성운, 박재성

초록

금속산화물 Al2O3, CoO, Fe2O3 및 MnO2를 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ)에 첨가하여 전기적, 기계적 그리고 소결성에 미치는 영향을 연구하였다. 정방정에서 단사정으로의 상전이비가 각 첨가물을 8wt%까지 첨가함에 따라 변화됨을 볼 수 있었고, 소결 밀도는 첨가물 량이 증가함에 따라 감소하였다. 파괴인성은 상전이비가 약 18%에서 최대가 되었다. YSZ의 전기전도도는 CoO, Fe2O3 및 MnO2의 첨가량이 1.5 wt%까지 첨가될 때 증가하였다. 그러나 Al2O3의 첨가는 YSZ의 전기전도도에 영향이 없었다. 복합첨가의 경우 파괴인성 및 경도에 다소 복잡한 경향을 보였는데, 복합조성 1.5wt%-Fe2O3, 3.0wt%-Al2O3, 그리고 1.5wt%-CoO 에서 상전이비가 18%, 파괴인성 10.8 MPaㆍm1/2이라는 최고의 값과 경도 1201 kgf/mm2값을 얻을 수 가 있었다.

영어초록

Eelectrical, mechanical and sinterability properties of yttria-stabilized zirconia doped with 5.35wt% Y2O3(Y2O3 - containing stabilized zirconia : YSZ) were studied as a function of Al2O3, CoO, Fe2O3 and MnO2 addition. The ratio of monoclinic phase to tetragonal phase was changed by the addition of Al2O3, CoO, Fe2O3 and MnO2 to 8.00 wt% and sintered density decreased with increasing Al2O3, CoO, Fe2O3 and MnO2 addition. Fracture toughness increased with the increase of monoclinic to tetragonal phase ratio and was maximum at about 18%. When transition metals such as CoO, Fe2O3 or MnO2 was added more than 1.5 wt%, the electrical conductivity of YSZ increased. But Al2O3 hardly affected the electrical conductivity of YSZ. The addition of Al2O3, CoO, Fe2O3 and MnO2 into YSZ resulted in the more complex behavior of fracture toughness and hardness variation and the specimen with 1.5wt%-Fe2O3, 3.0wt%-Al2O3 and 1.5wt%-CoO showed the monoclinic to tetragonal phase ratio of 18% and the highest toughness of 10.8 MPaㆍm1/2 and Vickers hardness of 1201 kgf/mm2.

참고자료

· 없음