• 한국세라믹학회지
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• 제27권3호
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• pp.361-368
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• 1990

The properties of the powder of ZrO2＋3m/o Y2O3 system prepared by co-precipitation method at the pH values of 7, 9, 10 and 11 were investigated. ZrOCl2.8H2O and YCl3.6H2O were used as starting materials and NH4OH as a precipitation agent. Zirconium hydroxide near by Zr(OH)4 structure showed more excellent crystallinity and lower formation temperature of tetragonal ZrO2. In the range of this study, cubic ZrO2 was not formed and stability of tetragonal ZrO2 prepared in the conditiion of pH 7 was most excellent. Average particle sizes and specific surface areas of tetragonal ZrO2 powders, prepared as calcining amorphous zirconium hydroxides at $600^{\circ}C$ for 1h, were 0.6-0.8${\mu}{\textrm}{m}$ and 45-70$m^2$/g, respectively.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권4호
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• pp.284-288
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• 2004

Al$_2$O$_3$/ZrO$_2$복합체의 기계적 성질 향상을 위하여 분산되는 ZrO$_2$상을 Zr-Y-polyester의 고분자화(polyesterization) 공정(Pechin법)을 이용하여 알루미나 기지 중에 초미립으로 균질하게 분산시키기 위한 방안을 고찰하여 보았다. 일반적으로 공침법에 의해 제조되는 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$ 복합체의 경우 초기 ZrO$_2$입자의 크기가 매우 작아도 알루미나 내에 분산되는 ZrO$_2$입자가 소결시에 비교적 빠르게 성장 및 입자간의 응집이 발생하게 되며 이로 인해 분산의 불균일을 유발하여 미세하고 균질한 복합체를 얻기가 힘들다. 따라서 상용 이소결성 $\alpha$-Al$_2$O$_3$분말(Sumitomo.AES-11(0.5$mu extrm{m}$))에 ZrO(NO$_3$)$_2$와 Y(NO$_3$)$_3$를 citric acid/ethylene glycol과 혼합한 polyesterization시켜 $\alpha$-Al$_2$O$_3$입자 표면에 미세하고 균질하게 코팅 형태로 부착되도록 하였다. 이를 90$0^{\circ}C$에서 하소한 후 1450∼1$600^{\circ}C$의 온도에서 소결하여 미세한 ZrO$_2$입자가 매우 균질하게 분산된 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$ 복합체를 제조하였으며 이의 기계적 성질을 관찰하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권7호
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• pp.704-709
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• 2002

ZrO$_2$가 분산된 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$ 복합체의 기계적 성질을 향상시키기 위하여 분산되는 ZrO2의 입자크기를 공침법에 의해 초미립으로 균질하게 분산시키기 위한 방안을 고찰하여 보았다. 일반적으로 $Al_2$O$_3$와 ZrO$_2$ 분말의 기계적혼합에 의해 제조되는 경우 분산되는 ZrO$_2$ 출발입자의 크기도 크고 소결시에도 비교적 빠르게 성장하므로 본 연구에서는 상용의 이소결성 $\alpha$-Al$_2$0$_3$ 분말(Sumitomo:AES-11(0.5$mu extrm{m}$)) 및 저온 소결용 초미립 알루미나(Taimei Chemical(0.22$\mu\textrm{m}$))에 ZrOC1$_2$. 8$H_2O$ 와 Y(NO$_3$)$_3$를 pH 9.5의 조건에서 공침하여 $\alpha$-Al$_2$0$_3$입자 표면에 초미립의 미세한 Zr(OH)$_4$ 침전 입자가 부착되도록 하였다. 이를 150$0^{\circ}C$-1$600^{\circ}C$의 온도에서 소결하여 작은 크기의 ZrO$_2$ 입자가 균질하게 분산된 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$ 복합체를 제조하였으며 이의 기계적성질을 관찰하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제24권1호
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• pp.33-40
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• 1987

The investigation includes phase equilibria of Al2O3-HfO2 Cr2O3-ZrO2, Cr2O3-HfO2, Al2O3-Cr2O3-ZrO2, Al2O3-Cr2O3-HfO2, Al2O3-ZrO2-HfO2, Cr2O3-ZrO2-HfO2, Al2O3-Cr2O3-ZrO2-HfO2. In the systems the solubility near the end members has been studied at 1500$^{\circ}C$ and 1600$^{\circ}C$, respectively. Selective Compositions were investigated in the area of the guarternary system where the phae relation was examined.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권1호
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• pp.11-18
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• 1991

A precipitation method, one of the most effective liquid phase reaction methods, was adopted in order to prepare high-tech Al2O3/ZrO2 composite ceramics, and the effects of stress-induced phase transformation of ZrO2 on thermal shock behavior of Al2O3-ZrO2 ceramics were investigated. Al2(SO4)3.18H2O, ZrOCl2.8H2O and YCl3.6H2O were used as starting materials and NH4OH as a precipitation agent. Metal hydroxides were obtained by single precipitation(process A) and co-precipitation(process B) method at the condition of pH=7, and the composition of Al2O3-ZrO2 composites was fixed as Al2O3-15v/o ZrO2(+3m/o Y2O3). Critical temperature difference showing rapid strength degradation by thermal shock showed higher value in Al2O3/ZrO2 composites(process A : 20$0^{\circ}C$, process B : 215$^{\circ}C$) than in Al2O3(175$^{\circ}C$). The improvement of thermal shock property for Al2O3/ZrO2 composites was mainly due to the increase of strength at room temperature by adding ZrO2. The strength degradation was more severe for the sample with higher strength at room temperature. Crack initiation energies by thermal shock showed higher values in Al2O3/ZrO2 composites than in Al2O3 ceramics due to increase of fracture toughness by ZrO2.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권2호
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• pp.145-156
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• 1997

2성분계(CaO-, Y2O3-, MgO-ZrO2) 및 3성분계(MgO-ZrO2-Al2O3)ZrO2분말의 안정화제 종류, 첨가량 및 열처리온도 변화에 따른 ZrO2의 상전이를 X-선 회절과 Raman분광법으로 연구하였다. CaO-, 및 Y2O3-ZrO2계에서 CaO와 Y2O3의 첨가량이 각각 6~15mol% 및 3~15mol%로 증가에 따른 정방정상에서의 입방정상으로의 상전이를 X-선회절 pattern으로는 판별하기 어려웠으나, Raman spectra에서는 모든 Raman band가 저파수쪽으로 이동하고 band의 수 및 그 세기가 현저히 감소함을 관찰할 수 있었다. 이것은 정방정$\longrightarrow$입방정의 상전이가 발생한 것으로 ZrO2 격자내에서 Zr4+ 이온과 Ca2+ 혹은 Y3+이온의 치환에 의해 산소이온의 빈자리 생성으로 인한 구조적 불규칙성과 선택규칙(k=0)의 파괴에 기인한 것으로 해석된다. MgO의 경우에는 10mol%에서 단사정에서 입방정으로 상전이가 발생하였다. MgO-ZrO2-Al2O3계에서는 Al2O3의 첨가에 의해 입방정$\longrightarrow$단사정의 상전이가 발생하는데 이것은 MgO와 Al2O3의 반응에 의해 spinel(MgAl2O4)의 형성으로 인하여 MgO가 충분히 안정화제로서의 역할을 하지 못하기 때문으로 판단된다. 또한, 안정화제의 종류와 첨가량 변화에 따른 ZrO2의 상전이를 ZrO2의 격자상수값의 변화와 관련하여 설명할 수 있는데, 즉, 안정화제의 첨가량이 증가할수록 격자상수 a값은 증가하고 c값은 감소하여 10~13mol%사이에서는 c/a의 축비가 1에 근접하고, 따라서 정방정$\longrightarrow$입방정의 상전이가 진행됨을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권1호
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• pp.17-24
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• 1994

Al2O3-ZrO2(ZTA) composites were fabricated by a surface-induced coating of the precursor for the ZrO2 phase on the kinetically stable colloid particles of Al2O3. The fabricated composites were characterized by a uniform spatial distribution of the dispersed ZrO2 phase and by the absence of large ZrO2 grains throughout the Al2O3 matrix. The fracture toughness (KIC) and the bending strength of ZTA composites sintered at 1$600^{\circ}C$, respectively, were 5.6 MPa.m1/2 (for 20 wt% ZrO2) and 600 MPa (for 15wt% ZrO2). The fraction of tetragonal ZrO2 phase decreases as the total content of ZrO2, suggesting that both the stress-induced tlongrightarrowm transformation and the microcrack nucleation contribute to the toughening of the ZTA composites fabricated by the surface-induced coating.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권1호
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• pp.102-108
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• 1997

수용성 ZrOCl2.8H2O, YCl3.6H2O 및 Ce(NO3)3.6H2O를 사용하여 공침법으로 다양한 조성의 Y2O3-CeO2-ZrO2 분말을 합성하고, 이들의 압분체를 1400, 150$0^{\circ}C$에서 2시간동안 공기 중에서 상압소결하였다. 2mol%Y2O3-ZrO2 조성의 140$0^{\circ}C$ 소결체는 강도(1003MPa)와 미세경도(12.6GPa) 면에서 제일 우수하였으나, 인성은 10mol%CeO2-ZrO2의 경우가 13.3MPa.m1/2로 제일 높았다. CeO2-ZrO2에Y2O3의 첨가는 소결체의 평균 결정입자의 크기를 감소시켰고, 이로 인하여 강도와 경도는 증가하지만 인성은 감소하였다. 반면에 Y2O3-ZrO3에 CeO2의 첨가는 수열분위기에서 장시간 저온시효동안 정방정상의 안정화를 향상시키는 효과를 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.335-338
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• 1999

The effect of monoclinic $ZrO_2$(pure) and tetragonal $ZrO_2$ containing 5.35wt% $Y_2$$O_3$(Y-TZP) addition on the mechanical properties and thermal shock resistance of $Al_2$$O_3$ ceramic were investigated. The addition of $ZrO_2$(m) and Y-TZP increased sintering density of $Al_2$$O_3$. The vickers hardness increased with increasing the volume fraction of Y-TZP going through a maximum at 20wt%. The hardness of the specimens was found to be depend on the sintering density. With increasing the volume fraction of $ZrO_2$(m) and Y-TZP, the fracture toughness of the composite is increased. This result may be taken as evidence that toughening of ${Al_2}{O_3}$ can also be achieved by the transformation toughening and microcrack toughening of $ZrO_2$. The property of the& shock for ${Al_2}{O_3}$-$ZrO_2$ composites was improved by increasing the volume fraction of monoclinic $ZrO_2$(pure).Grain size increased with increasing the volume fraction of $ZrO_2$.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.250-254
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• 2006

$Li_{2}ZrO_{3}$의 $CO_{2}$ 제거능을 평가하기 위하여 열중량분석기(thermogravimetric analyser, TGA)를 사용하여 실험하였고 $Li_{2}ZrO_{3}$를 이용한 $CO_{2}$ 제거반응시 $H_{2}$와 CO의 영향을 평가하기 위하여 충전층 반응기를 이용하여 실험하였다. $Li_{2}ZrO_{3}$의 $CO_{2}$ 제거반응 초기속도는 가스유량 증가에 따라 일정하게 증가하였고 가스유량 100 mL/min 이상에서 기체경막저항 소멸에 따라 일정하게 유지되었다. $Li_{2}ZrO_{3}$와 $CO_{2}$의 반응차수는 1차임을 확인했으며 최적온도 구간은 $500{\sim}600^{\circ}C$로 나타났으며, XRD와 SEM을 이용하여 $Li_{2}ZrO_{3}$의 구조를 살펴본 결과 결정구조의 $Li_{2}ZrO_{3}$와 다공성의 $Li_{2}CO_{3}$/$ZrO_{2}$로 구성되어 있음을 확인하였다. 또한 $CO_{2}$ 내의 $H_{2}$ 존재는 $CO_{2}$ 제거반응에 영향을 미치지 않지만 CO의 경우 $Li_{2}ZrO_{3}$상의 $Li_{2}CO_{3}$(L)에 흡착되는 $CO_{2}$의 수착을 억제하는 것으로 나타났다.