옥살산 지르코늄 졸의 저온소결에 의한 이트리아 안정화 지르코니아의 제조

전문가 제언

○ YSZ(Yttria-Stabilized Zirconia)는 중요한 구조용 세라믹 재료이다. 이물질은 높은 이온전도성, 고인성, 저열 전도성, 고열 팽창계수, 고강도 특성 등을 이용하여 연료전지재료, 가스터빈의 내열재, 치관재료 등으로 다양하게 응용되고 있다. 그러나 YSZ은 소결온도가 높아 제조원가가 높고, 원료 입자가 커서 물성이 떨어지는 단점이 있었다.

 

○ 본 논문은 졸-겔법으로 옥살산 지르코늄 졸을 합성하여 1,300℃의 저온소결로 치밀한 이트리아 안정화 지르코니아 세라믹스를 제조하는 참신한 방법을 제시하였다. YSZ 생소지의 열분해 및 소결프로그램을 TG-DTA로 조사하였고, XRD로 소결 세라믹스의 결정구조와 FESEM으로 미세구조를 관찰하였다. 치밀한 상대밀도와 매우 미세한 입자는 높은 전기전도도를 나타내 고체 전극으로 응용을 충족 시켰다.

 

○ 세라믹스 나노분말은 큰 비표면적으로 인하여 높은 에너지를 가지고 있어 마이크로 분말보다 낮은 온도에서 소결이 되고 우수한 특성을 나타내어 고온을 요구하는 구조재료 제조에 많이 적용되고 있다. 나노세라믹 분말을 만드는 방법의 하나인 졸-겔법으로 소지를 제조 후 소결 처리하는 새로운 공법으로 시료를 제조였다. 나노분말로 소지를 제조한 것과 소결온도에 따른 특성 평가에서 훨씬 우수한 구조재료를 만들 수 있는 것을 확인하였다.

 

○ 이트리아 안정화 지르코니아는 높은 경도와 화학적 안정성이 필요한 치관재료, 가스터빈에 단열 코팅제, 제트엔진 내화물, 이온전도성 연료전지, 고체 산화물 연료전지 전극 등에 응용성이 높아 기계연구소를 비롯하여 기관에서 연구가 이루어져 왔다. 향후에도 나노분말 연구와 아울러 졸의 소결에 의한 연구도 적극 추진되기를 기대하여 본다.

 

저자

Tingting LIU, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

123(7)

잡지명

J. of Ceramic Society Japan

과학기술
표준분류

재료

페이지

554~560

분석자

강*호

분석물

• 옥살산 지르코늄 졸의 저온소결에 의한 이트리아 안정화 지르코니아의 제조.pdf [460,011 byte]

이미지변환중입니다.