• 한국세라믹학회지
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• 제25권4호
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• pp.364-372
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• 1988

The mechanical properties and microstructure of ceramics of the system Al2O3-ZrO2-Y2O3 sintered at 1$650^{\circ}C$ for 2h after powder preparation by the precipitation method from Al2(SO4)3.18H2O, ZrOCl2.8H2O and YCl3.6H2O were investigated. The Al2O3-ZrO2-Y2O3 ceramics sintered at 1$650^{\circ}C$ for 2h after mixing alpha-Al2O3 and ZrO2-Y2O3 powders, both were separately precipitated and calcined, were found to have the relative density higher than 97.5% so that the strengthening and toughening mechanisms could be explained mainly as the stress-induced phase transformation. On the other hand, the sintered bodies prepared by co-precipitating the three starting materials were measured to have the relative density lower than 85% so that the degradation of strength were observed above 15 vol% ZrO2 contents due to the high porosity by which the effect of stress-induced phase transformation was assumed to be depressed.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권10호
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• pp.936-941
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• 2001

5.31 mol% ${Y_2}{O_3}$-4.45 mo1% ${Nb_2}{O_5}$-90.31 mo1% $ZrO_2$에 ${Al_2}{O_3}$를 첨가한 복합체를 제조하여 알루미나 입도가 복합체의 균열 전파 저항성에 미치는 영향을 조사하였다. $ZrO_2/{Al_2}{O_3}$ 복합체에서는 R-cuve 거동이 관찰되었으며 0.2, $2.8{\mu}m$ ${Al_2}{O_3}$가 20 vol%가 첨가된 복합체의 인성값은 각각 7.9, $8.8MPam^{1/2}$이었다. 파괴인성값의 차이는 ${Al_2}{O_3}$ 입도 크기에 의존하는 $ZrO_2/{Al_2}{O_3}$ 복합체 내의 정방정 $ZrO_2$의 결정립 크기 차이에 의한 것으로 추정된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제4권1호
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• pp.9-17
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• 1997

The mullite-zirconia composites were prepared by the pressureless sintering with addition of 10~20 vol% ZrO$_2$(TZ3Y) in the fused mullite and sol-gel mullite matrix. The densification rate of sol-gel mullite was higher than that of fused mullite, and the addition of ZrO$_2$(TZ3Y) was effective on the densification of fused mullite. The enhancement of densification and anisotropic growth of mullite in ZrO$_2$added specimen can be explained by the solid solution effect of $Zr^{+4}$ ion in mullite. Both mechanical strength and fracture toughness of mullite-zirconia composite were enhanced compared to those of mullite. The enhancement of mechanical properties is attributed to the hinderance of grain growth and the combined toughening effects of tetra-mono phase transformation and crack deflection due to the residual stress between mullite/ZrO$_2$.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권5호
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• pp.513-519
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• 1994

In-situ 반응에 의하여 형성된 La-$\beta$-aluminate (LaAl11O18)로 강화된 알루미나 복합체에 정방정 ZrO2를 첨가하여 알루미나 복합체를 제조하였다. 사용된 분말 혼합체의 조성은 (100-x)[88 Al2O3+(La2O3+11 Al2O3)]+x vol% ZrO2였으며, x는 0부터 40까지 변화시켰다. 열간가압형성에 의하여 얻어진 치밀한 소결체는 1200MPa의 곡강도값을 나타내었다. 이러한 높은 곡강도값은 첨가한 ZrO2 입자와 기존의 La-$\beta$-aluminate platelets의 기지 입자에 대한 입성장 억제 효과와 ZrO2의 응력유기 상변태 효과로부터 기인하였다. 상기 복합체의 파괴 인성도 역시 8.58.5 MPa.m1/2까지 증가하였는데, 이러한 파괴인성의 증가는 ZrO2의 상변태 강화와 미세균열 강화, 그리고 La-$\beta$-aluminate와 ZrO2 입자의 균열 deflection과 bridging의 효과로 설명되어질 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.645-650
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• 1998

계면유도 침전법을 이용, 알루미나와 이트리아를 코팅한 SiC 분말을 사용하여 제조된 탄화규소의 물성을 관찰하였다. $Al_2(SO_4)_3$과 $Y_2(SO_4)_3$의 수용액에서 요소를 분해시켜 수화물 및 탄화물의 전구체로 구성된 석출물을 SiC의 분말 표면에 코팅한 후 하소하여 알루미나와 이트리아가 코팅된 탄화규소 시편을 제조하였다. $1900^{\circ}C$에서 소결한 탄화규소는 약 97.8%의 소결밀도를 나타내었으며, 소결 후 annealing을 행한 시편은 $\beta$상 탄화규소에서 $\alpha$상 탄화규소로의 상전이가 일어나 주상입자가 형성되었다. 균열 전파시 주상입자를 중심으로 입계간 균열(intergranular crack)이 일어났으며, 주상입자의 pullout 효과 의한 균열길이의 증가로 SiC 소결체의 인성이 증진되는 것으로 나타났다. annealing 시간이 3시간 이내인 경우에는 소결조제의 첨가량이 적은 시편의 파괴인성치가 높았으나 그 차이는 미미하였고, annealing 시간이 길어짐에 따라 소결조제의 양에 따른 인성의 차이는 거의 나타나지 않았다. 이러한 결과는 annealing 시간이 길어짐에 따라 입자의 정단축비(aspect ratio)가 커지고 주성입자에 의한 pullout 효과가 인성증진의 주된 인자가 되어, 소결조제의 양과 관련된 영향이 적었기 때문인 것으로 사료되었다.