Abstract
The dependence of green and sintered densities of Zirconia-Toughened Alumina ($ZTA:\;Al_2O_3/\;15\;vol{%}\;ZrO_2$) on the properties of spray-dried granules was studied thoroughly to establish the optimum compaction condition leading to high reproducibility in the light of sintered density. The sphericity, mean size, degree of hollow occurrence and moisture content of spray-dried granules were largely different in between the granule containing binder and the ones with no binder. The effect of these differences in the characteristic of granules on the compaction behavior was examined in terms of the compaction pressure from 80 MPa to 120 MPa 10 MPa increment and the compaction method, i.e., uniaxial and cold isostatic pressing. This work confirmed that the reproducibility of sintered density caused by the variation of granule property could be improved by the optimization of compaction process. The variation of sintered density was controlled within 1 % deviation by compacting the granules under a relatively low pressure of 80 MPa in an uniaxial forming and subsequent cold isostatic pressing at high pressure of 500 MPa.
$ZTA:\;Al_2O_3/\;15\;vol{%}\;ZrO_2$ (Zirconia Toughened Alumina : ZTA)를 상압소결에 의해 제조시 분무건조한 granule의 특성에 따른 성형밀도 및 소결밀도의 변화를 고찰하여, 소결밀도의 재현성을 향상시킬 수 있는 성령 공정 조건을 제시하였다. 결합제의 첨가 유무에 따라 granule의 구형도, 평균크기, granule 내의 hollow의 생성정도, 수분함유량 등이 다름을 확인하였다. granule의 물성 차이가 성형거동에 미치는 영향을 성형압(80~120MPa)과 성형방법(일축성형과 정수압 성형)에 따른 성형밀도의 변화를 통하여 조사하였다. granule의 특성 변화에 의한 밀도의 낮은 재현성은 성형압과 성형방법의 최적화를 통하여 극복될 수 있음을 확인하였다. 즉 가능한 낮은 압력(80MPa)에서 일축성형한 후 고압(500MPa)에서 정수압 성형하였을 때 소결후 밀도변화는 1%이내에서 조절되었다.
