Influence of $TiO_2$ on Sintering and Microstructure of Magnesia-Zirconia Composites

마그네시아 지르코니아 복합소결체의 소결과 미세구조에 미치는 $TiO_2$의 영향

  • Lee, Yun-Bok (Dept. of Inorganic Mat. Eng., Pusan National University) ;
  • Kim, In-Sul (Research Institute of Industrial Science and Technology) ;
  • Jang, Yun-Sik (Dept. of Inorganic Mat. Eng., Pusan National University) ;
  • Park, Hong-Chae (Dept. of Inorganic Mat. Eng., Pusan National University) ;
  • O, Gi-Dong (Dept. of Inorganic Mat. Eng., Pusan National University)
  • 이윤복 (부산대학교 무기재료공학과) ;
  • 김인술 (산업과학기술연구소) ;
  • 장윤식 (부산대학교 무기재료공학과) ;
  • 박홍채 (부산대학교 무기재료공학과) ;
  • 오기동 (부산대학교 무기재료공학과)
  • Published : 1994.10.01

Abstract

Influence of $TiO_{2}$ addition on sintering behavior and microstructure of MgO-$ZrO_{2}$ composites was studied. $ZrO_{2}$ containing 3mol%Y203 was existed as a c-$ZrO_{2}$ phase due to the formation of solubility of MgO, $TiO_{2}$ and $ZrO_{2}$ when sintered $1400^{\circ}C$ for 2h. All the compositions employed exhibited a similar shrinkage behavior with an end-point shrinkage between 8.58 and 11.00%. The additlon of $TiO_{2}$ promoted densification and the bulk density of specimen containing 1.67wt% $TiO_{2}$ was 3.75g/$\textrm{cm}^3$(98% TD) when $1600^{\circ}C$ for 2h. The amount of solubilities of MgO and TiOz in $ZrO_{2}$ were 5.ti7wt% and 2.62wt%,respectively. They were partially segregated near $ZrO_{2}$ grain boundary in the form of Ti-compounds during cooling. This segregation resulted in the formation microcracks which decreased the bending strength.

마그네시아-지르코니아 복합체의 소결과 미세구조에 미치는 $TiO_{2}$의 영향에 대하여 검토하였다. 3mol%$Y_{2}$O_{3}$를 함유한 $ZrO_{2}$$TiO_{2}$첨가시 $1400^{\circ}C$에서 기지상인 MgO와 첨가제인 $TiO_{2}$의고용에 의해서 $c-ZrO_{2}$상으로 존재하였다. $TiO_{2}$첨가시 조성에 관계엾이 승온수축거동은 유사하였으며 $1650^{\circ}C$에서 최종수축율은 8.58-11.0%였다. 1.67wt%$TiO_{2}$첨가시 소결이 촉진되어 $1600^{\circ}C$ 2시간에서의 소결밀도는 3.7g/$\textrm{cm}^3$(이론밀도의 98%)였다. $ZrO_{2}$내에 고용된 MgO와 $TiO_{2}$의 양은 각각 5.67wt%, 2.62wt%로 냉각과정중 입계주위에서 일부 석출되어 Ti화합물을 형성하였다. 이의 존재로 말미암아 생성된 미세균열은 꺽임강도를 감소시켰다.

Keywords

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