Effect of Temperature on Sintering Properties in Zirconia Fabricated by Plasma Activated Sintering

Plasma Activated Sintering법으로 제조된 지르코니아의 소결특성에 미치는 온도의 영향

  • 신종호 (창원대학교 공과대학 금속재료공학과) ;
  • 정연길 (창원대학교 공과대학 세라믹공학과) ;
  • 허성강 (창원대학교 공과대학 금속재료공학과)
  • Published : 2000.09.01

Abstract

상압 소결법과 통전활성 소결(Plasma Activated Sintering; PAS)법으로 120$0^{\circ}C$부터 150$0^{\circ}C$의 온도범위에서 제조된 지르코니아의 기계적 특성을 ring on ring disk 굽힘시험으로 비교하여 고찰하였다. 모든 소결온도범위에서 PAS법으로 제조된 소결체의 밀도와 경도는 상압 소결법에 의해 제조된 소결체 보다 높게 나타났다. 결정립의 크기는 두 소결법에 의해 제조된 소결체 모두에서 소결온도 증가에 따라 증가하였으나, PAS법으로 제조된 소결체가 상압 소결법으로 제조된 소결체 보다는 결정립 성장이 억제되었다. 파괴인성은 PAS법으로 제조된 소결체의 경우 130$0^{\circ}C$에서 최고값을 나타낸 후 소결온도 증가에 따라 미세하게 감소하였으며, 상압 소결법으로 제조된 소결체의 경우 소결온도 증가에 따라 증가되었다. 소결체의 상분율 변화는 PAS법으로 제조된 경우 전 온도범위 (1200~150$0^{\circ}C$)에서 정방정상만 관찰되었으며, 상압 소결법의 경우 단사정상과 정방정상의 혼합상을 나타내었고, 소결온도 증가에 따라 정방정상의 비율이 증가하였다. 결과적으로 PAS법의 경우 지르코니아의 최적 소결온도는 130$0^{\circ}C$이며, 상압 소결법의 경우 150$0^{\circ}C$임을 알 수 있었으며, 소결체의 파괴인성에 미치는 영향은 결정립 크기 및 정방정상의 분율임을 확인할 수 있었다.

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