Al2O3/ZrO2 복합체의 기계적 특성 및 미세조직 관찰

소개

Al2O3/ZrO2 복합체의 기계적 특성 및 미세조직 관찰
-Al2O3/ZrO2 복합체의 강도, 인성, 경도 시험 및 미세조직 관찰-

목차

1. 서론
2. 실험 관련 기기
3. 실험관련 재료
4. 실험관련 이론

본문내용

1. 서론
최근에 국내 소재분야 연구가 활발하게 진행되고 있습니다. 한국의 산업구조를 보면 다른나라에서 소재와 장비를 수입해 와서 그것을 조립하여 제품을 판매하기 때문에 매출에 비해서 순이익이 많이 떨어지는 편입니다. 특히 소재분야의 연구가 많이 뒤쳐져서 반도체재료, 세라믹재료는 80%이상 수입하기 때문에 더 이상 발전할 가능성이 적어집니다. 그래서 소재분야의 학자들이 국내 소재분야의 발전을 위해 연구를 하고 있습니다.
그 중에서 생체 재료분야는 발전가능성도 풍부하고 외국과의 기술격차도 그렇게 큰 편이 아니라서 연구가 활발히 진행중입니다. 특히 무릎관절용 보철물, 인공뼈, 치과용 세라믹 임플란트, 세라믹 단일치아 및 브릿지 등의 응력지지용 경조직 대체, 바이오 세라믹스 뿐만 아니라 라식수술용 미세각막 절단기 등의 의료용으로 응용연구가 진행 중입니다.
이 분야에서 많이 쓰이는 세라믹 소재는 Zro2와 Al2O3 등의 세라믹 재료가 선호되고 있습니다. 하지만 세라믹스 중 가장 뛰어난 물성을 지닌 Zro2는 치명적인 단점이 있는데, 저온(100~300℃)에 장시간 유지시 Zro2의 정방정 결정상이 단사정상으로의 상전이에 의해 강도가 급격히 떨어지는 저온열화 현상이 발생하는데 이 부분을 Al2O3와 합성을 통하여 강도와 인성이 우수한 복합체가 만들 수 있습니다.
그래서 2007년 1학기 신소재실험1에서 사용된 Zro2와 Al2O3를 이용하여 만든 Al2O3/ZrO2 복합체의 직육면체 바(시편)를 만들어 기계적 특성을 파악하기 위해 이번실험을 하게 되었습니다.
• 강도시험(Strength)
• 경도시험(Hardness) : 경도시험은 인장시험과 함께 기계적 시험방법 중에서 가장 많이 사용되는 시험방법으로 비커스 경도계를 이용하여 측정한다. 일반적으로 경도는 재료의 변형에 대한 저항을 나타낸다.
• 인성시험(Fracture Toughness) : 인성이란 재료가 지닌 점성의 강도
• 이번 실험에서는 Al2O3/ZrO2 복합체 시편에 대한 강도, 인성, 경도시험의 결과를 가지고 여러 가지 기계적 특성을 고찰해보고, 강도, 인성, 경도시험장비를 다루는 방법을 습득한다.
• SEM 측정장비를 이용하여 Al2O3/ZrO2 복합체의 미세구조를 관찰하고 Grain Size를 구한다.

참고자료

· ① 세라믹스의 기계적 특성(반도출판사)
· ② ASTM(2003년판)-vol.15
· ③ 재료과학과 공학(Smith)
· ④ Modern Ceramic Engineering(David W.)
· ⑤ 세라믹스의 분석과 계산(경남대학교출판부)
· ⑥ 네이버 지식인 및 세라믹스 학회
· ⑦ http://diamond.kist.re.kr/cerapedia/
· ⑧ http://www.msite.net/tech_note_print.htm?id=957
· ⑨ 실험재료 관련- 한원세라믹, (주)엠스(www.ams.bz)
· ⑩ 인공골두용 지르코니아/알루미나 복합체의 상안정성 및 생체적합성(논문-김대준 외 3명)