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중석이 첨가된 고분자 유기물 열분해 방법에 의한 신세라믹복합체 개발
강건택,김득중,Peter Greil 한국세라믹학회 1998 한국세라믹학회지 Vol.35 No.9
실리콘함유 고분자(Polysiloxane)의 세라믹변환과정에서의 부피수축효과를 조절하기 위하여 활성화금속으로 중석을 첨가하여 열분해 및 합성반응을 통해 신 세라믹 복합체를 개발하고 이의 세라믹화 과정이나 물성을 조사하였다. 제조된 시편의 미세조직은 고분자로부터 야기된 $S_{1}$-O-C게열의 Glass기지상과, 분해잔여물(고상,기상)등과 활성화금속과의 반응르로 생성된 고경도의 탄호물로 이루어져 있어 향후 내마모재료로서의 응용을 기대할 수 있을 것이다. 제조된 복합체의 물성은 반응조건에 많이 의존함을 알 수 있었다. 1400~$1500^{\circ}C$에서 열분해 시켜 제조한 복합체의 밀도는 95% 이상의 상대밀도와, 경도 값은 7~8GPa 정도이고 탄성률은 220~230 GPa, 파괴인성응ㄴ 6~6.8$MPam^{1/2}$, 파괴강도는 380~470 MPs정도의 값을 나타내었다. The formation microstructure and properties of novel ceramic composite materials by active filler con-trolled polymer pyrolysis were investigated. Polymethlsiloxane filled with W is of particular interested be-cause of the formation of ceramic bonded hard materials (WC-$W_{2}C$-$S_{1}OC$) for wear resistant applications. Highly metal-filled polymer suspensions were prepared and their conversion to ceramic composites by an-nealing in $N_{2}C$ atmosphere at 1000-$1600^{\circ}C$ were studied. Dimensional change porosity and phase distribution (filler network) were analyzed and correlated to the resulting material properties. Microcrystalline com-posites with the filler reaction products embedded to the resulting material properties. Microcrystalline com-posites with the filler reaction products embedded in a silicon oxycarbide glass matrix were produced. De-pending on the pyrolysis conditions ceramic composites with a density up to 95 TD% a hardness of 7-8.8GPa Yong's modulus of 220-230 GPa a fracture toughness of 6-6.8$MPam^{1/2}$ and a flexual strength of 380-470 MPa were obtained.
m-지르코니아와 Yag 졸로부터 지르코니아계 전해질 제조 및 물성
강건택,임경란,남석우,김창삼,이영수,유한일,Kang, Keon-Taek,Han, Kyoung R.,Nam, Suk-Woo,Kim, Chang-Sam,Lee, Young-Soo,Yoo, Han-Ill 한국세라믹학회 2001 한국세라믹학회지 Vol.38 No.9
고체 전해질로 많이 사용되는 이트리아로 안정화된 입방정형(cubic) 지르코니아의 기계적 강도를 향상시키기 위하여, 단사형(monoclinic) 지르코니아(m-$ZrO_2$)를 원료로 지르코니아 안정화시키는 이트리아와 지르코니아의 낮은 기계적 강도를 향상시켜 주기 위한 알루미나를 Yag($Y_3Al_5O_{13}$)졸의 형태로 첨가하여, 졸 형태로 첨가된 이트리아와 알루미나가 입방정 지르코니아 소결체의 기계적, 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 17.8 wt% Yag(6.3mol% $Y_2O_3$)가 첨가된 경우 파괴인성은 3.62MPa${\cdot}m^{1/2}$, 파괴강도는 447MPa로 8mol%의 이트리아로 안정화된 지르코니아(TZ8Y)의 1.44MPa${\cdot}m^{1/2}$, 270MPa에 비하여 기계적 특성이 현저히 향상되었으나, 950$^{\circ}$C, 공기분위기에서의 전기전도도는 0.057${\Omega}^{-1}cm^{-1}$로 TZ8Y에 비해 반 정도로 낮아졌으며, 21.6wt% Yag(8.0mol% $Y_2O_3$)가 첨가된 경우에는 파괴인성은 2.93MPa${\cdot}m^{1/2}$, 파괴강도는 388MPa로 TZ8Y에 비하여 향상되었고, 전기전도도는 0.076${\Omega}^{-1}cm^{-1}$을 나타내었다. Attempts were made to improve mechanical properties of zirconia-based electrolyte by preparing yttria-stabilized cubic zirconia/alumina composite. It was performed by precipitating Yag precursor in aqueous m-zirconia slurry. The powder was separated and then followed by heat treatment with expecting yttria to react with m-$ZrO_2$ to give yttria stabilized zirconia and alumina to be dispersed homogeneously. When 17.8wt% Yag(6.3mol% $Y_2O_3$) was used, fracture toughness and strength were substantially improved from 1.44MPa${\cdot}m^{1/2}$ and 270Mpa for YZ8Y to 3.62MPa${\cdot}m^{1/2}$ and 447MPa respectively, but electrical conductivity at $^{\circ}$C in air was decreased from 0.126 to 0.057${\Omega}^{-1}cm^{-1}$. It seemed due to the presence of small amount of tetragonal zirconia. But when 21.58wt% Yag(8.0mol% $Y_2O_3$) was added, fracture toughness of 2.93MPa${\cdot}m^{1/2}$ and flexural strength of 388MPa were obtained with electrical conductivity of ${\Omega}^{-1}cm^{-1}$.