Abstract
In this paper the manufacture of shrinkage-free in situ Mullite-ZrO$_2$ceramics through the addition of Al base metal powder to the mixture of ZrSiO$_4$and A1$_2$O$_3$was attempt. The ZrO$_2$-strengthened mullite ceramics was prepared after the following reaction form, 3(Al+Al$_2$O$_3$)+2ZrSiO$_4$longrightarrow3A1$_2$O$_3$.2SiO$_2$+2ZrO$_2$Al metal powder was added from none to 30 weight percent to the A1$_2$O$_3$. The powders were mechanically mixed, isostatically pressed and reaction sintered at 1450-1$600^{\circ}C$ for 3hours. The specimens were sintered with and without intrim soaking time for 5 hours at 125$0^{\circ}C$ for the oxidation of Al-powder The addition of aluminium accelerates the reaction and compensate the shrinkage during the sintering through an increase in volume of oxidized Al. Because coarse flake type Al metal powders were not effectively milled, oxidized Al resulted in the relative large pore in the specimen.
Al 금속분말을 zircon sand (ZrSiO$_4$)와 A1$_2$O$_3$혼합체에 첨가하여 반응소결시킴으로써 무수축 Mullite-ZrO$_2$, 요업체를 얻고자 하였다. 반응식, 3(Al+Al$_2$O$_3$)+2ZrSiO$_4$$\longrightarrow$3A1$_2$O$_3$ .2SiO$_2$+2ZrO$_2$에 의하여 ZrO$_2$-강화 Mullite 요업체를 제조하였다. Al 분말은 A1$_2$O$_3$에 대해 0-30 무게 퍼센트까지 대체하였다. 평량한 분말을 볼밀하여 혼합 분쇄한 후, 정수압 성형하여 시편을 제조하고, 온도범위 1450-1$600^{\circ}C$에서 3시간 반응소결시켰다. Al의 충분한 산화를 위해, 한편으로는 125$0^{\circ}C$에서 5시간동안 열처리를 거친후 소성온도로 올리기도 했다. Al을 첨가함으로서 반응은 촉진되었으며, 소성수축도 산화한 Al의 부피팽창에 의해 상쇄되어, 무수축요업체 제조의 가능성을 보였다. 박편모양을 한 비교적 큰 Al분말이 잘 분쇄되지 않음으로 해서, Al이 자리했던 곳에 큰 기공을 남겼다.