산화이트륨 세라믹스 소결거동과 기능원소

전문가 제언

○ 산화이트륨(Y2O3)은 희토류 금속산화물의 하나로 최근에 여러 분야에서 주목을 받고 있다. 종래에는 주로 ZrO2의 안정제나 SiC, AlN, Si3N4 등의 치밀 보조제로 이용되었다. 최근에는 전자재료인 형광체, 센서, 반도체와 내열합금, 촉매재료 등에 사용이 확대되고 있다.

○ 산화이트륨은 내열성이 있는 산화물로는 많이 사용되지 않으나 Al2O3 보다도 융점, 화학적 안정성, 알칼리에 대한 내침식성, 투광성이 우수하다. 또한 투광성 범위가 넓고 높은 굴절률을 가지고 있어 광학재료와 내열재료로 이용이 기대되고 있다.

○ 산화이트륨 소결체의 제조법에는 HP소결, 수소 분위기에 의한 고온소결, ThO2 첨가에 의한 소결이 문헌과 특허 등에 공개되어 있다. 이러한 방법은 생산성이 떨어지며, 대형 제품 생산이 어렵고, 고온소결은 발열체의 소모와 노화 때문에 공업적 응용에는 곤란하다.

○ 산화물 다결정체 세라믹스 제조 시에 기능원소 첨가에 의한 입계·계면설계는 재료의 물리적·화학적 특성뿐만 아니라 미세 조직제어나 프로세싱에도 큰 영향을 미친다. 이 문헌에서는 기능성원소 첨가에 의한 산화이트륨 다결정체의 소결향상 연구에서 소결이 어려운 재료인 Y2O3의 저온소결에 대하여 소개하고 있다.

○ 필자그룹은 Y2O3의 소결향상을 위해 기능원소로서 1㏖% Er2O3 첨가 Y2O3에 1㏖%의 NiO 또는 MnO을 첨가한 소결체에 대하여 상대밀도와 소결온도 등에 미치는 영향을 조사하였다. 이 결과 치밀화가 촉진되고, Ni나 Mn이 Y2O3의 입계에 편석하고 있어 산화이트륨 소결향상에 기여한다고 판단하고 있다.

○ 국내에서는 산화이트륨이 소결 시의 보조 재료로 사용하는 것에 대한 연구는 있으나, 산화이트륨 자체의 소결에 대한 문헌은 거의 없다. 향후에 내열성 산화물로 투광성 이트륨이 제품이 용도가 많을 것으로 사료된다. 이러한 제품 개발에 상당히 도움이 되는 문헌으로 판단되어 관련 연구자들의 관심이 있기를 기대한다.

저자

Hidehiro YOSHIDA et al.

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

22(9)

잡지명

マテリアル インテグレ-ション

과학기술
표준분류

재료

페이지

84~88

분석자

김*환

분석물

• 산화이트륨 세라믹스 소결거동과 기능원소.pdf [360,759 byte]

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