The phase stability of tetragonal phase in Y-TZP was investigated in terms of the distribution of grain sizes and heat-treating atmosphere. Y-TZP with various grain sizes were prepared using duration time at $1600^{\circ}C$ as experimental parameter. Accumulated grain size distributions were built from the SEM micrographs and the amount of tetragonal phase were measured using XRD. Both results were compared to determine the critical grain size before and after heat-treatment in vacuum. The critical grain size drastically decreased compared with the small increase of average grain size due to the autocatalytic effect which critically affects the tetragonal to monoclinic phase transformation. After heat-treatment in reductive atmosphere critical grain size relatively increased due to the stabilization of tetragonal phase. The formation of oxygen vacancies during heat-treatment was ascribed to the increase of stability.
The effect of aliovalent dopants, $ Nb_2O_5$ and MnO, on the phase stability of 12 mol% ceria partially-stabilized zirconia (Ce-TZP) polycrystals was studied. Both dopants (MnO and $ Nb_2O_5$) significantly increased the stability of the tetragonal zirconia phase (Mb temperature lower than liquid nitrogen temperature). The enhancement of the stability of the tetragonal phase in Ce-TZP doped with 1 mol% of Mno(Ce-TZP/MnO) andCe-TZP doped with 1 mol% of $ Nb_2O_5$(Ce-TZP/$ Nb_2O_5$) were explained by the significant reduction of the driving force, -${\Delta}$Gchem, for the tetragonal-to-mono-clinic phase transformation caused by the addition of MnO and $ Nb_2O_5$. The enhanced stability of the tetragonal phase in the Ce-TZP and Al2O3 composite (Ce-TZP/$Al_2O_3$) is believed to be caused by smaller grain size, moderate reduction in the chemical driving force and increase in the strain energy barrier to the transformation. Mechanical properties of the Ce-TZP and the Ce-TZP/$Al_2O_3$ with (i) the same grain size and (ii) the same Mb temperature were examined by measuring stress-strain behavior in 3 point bending. The Ce-TZP/$Al_2O_3$ composite doped with 1.3w% MnO (Ce-TZP/$Al_2O_3$/MnO), which had the same grain size as the Ce-TZP and De-TZP/$Al_2O_3$ showed more transformation plasticity than either the Ce-TZP or the Ce-TZP/$Al_2O_3$ composite. The Ce-TZP wihch had the same Mb temperature as that of the Ce-TZP/$Al_2O_3$/MnO did not show any transformation plasticity.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
/
1998.11a
/
pp.311-314
/
1998
The effects of the additions of transition metal oxides on ZrO$_2$ - Y$_2$O$_3$ (Y$_2$O$_3$ - containing tetragonal zirconia polycrystals : Y-TZP) system has been studied by investigating fracture toughness and phase stability of the sintered specimens. In the specimens sintered at 1450$^{\circ}C$ for 2hrs in air the phase transformation from tetragonal to monoclinic was observed. The ratios of monoclinic phase to tetragonal phase were changed with the additions of CoO, Fe$_2$O$_3$ and MnO$_2$, respectively, from 0.00 to 8.00wt%. The fracture toughness was increased with increasing the monoclinic to tetragonal phase ratio and was maximum at the ratio of about 18%. However, the hardness was decreased with increasing the ratio. The additions of CoO, Fe$_2$O$_3$ and MnO$_2$ together into Y-TZP resulted in more complex behaviors of fracture toughness and hardness. The specimen with the additions of 1.5wt% Fe$_2$O$_3$, 3.0wt% Al$_2$O$_3$ and 1.5wt% CoO showed the monoclinic to tetragonal phase ratio of 18% and the highest toughness of 10.8 MPa.m$\^$$\frac{1}{2}$/ and Vickers hardness of 1201kgf/mm$^2$.
Effects of CuO addition on the sintering ability and the phase stability of Y-TZP. (Yttria doped Tetragonal Zirconia Polycrystals) were studied. The CuO dopants were found to be quite effective in reducing the sintering temperature to obtain full density and refining the grain size. The maximum allowable concentration of the dopants was limited to 0.3%mol% for CuO to maintain fully tetragonal phase. With the addition of these dopants, the flexual strength decreased by 20% in comparison with the undoped specimen but the fracture toughness increased by 15%.
Granulated Y-TZP powders were coated by using Sol-Gel method and the coating effect of Al2O3 on the isothermal phase transformation in Al2O3 coated Y-TZP powders was investigated. During aging, tetragonal phase in Y-TZP powder were isothermally transformed to monoclinic, but the tetragonal phase in Al2O3 coated Y-TZP powders was continuously retained in spite of long aging. It can be considered that the improvement of thermal stability of tetragonal phase in Al2O3 coated Y-TZP powders may be due to the increase of constraint effect near tetragonal phase, and the suppression of surface transformation by obstructing the reaction between the surface of Y-TZP and H2O.
For theinvestigation of MgO addition effect on 12Ce-TZP ceramics, MgO-CeO2-ZrO2 ceramics was fabricated using commercial powders under sintering condition of 130$0^{\circ}C$-1$600^{\circ}C$ for 2hr. Fully tetragonal phase could be obtained by proper heat treatment and MgO addition amount. Minor cubic phase was appeared in relatively high MgO content composition at each sintering temperature. As alloying amount of MgO increased, tetragonal stability increased and grain size decreased. Grain size dependence on MgO content was verified by SEM observation of fractured surface. Surface bloating was observed from the 2 m/o to 6m/o in the temperature range of 150$0^{\circ}C$ to 1$600^{\circ}C$. In spite of very porous microstructure owing to surface bloating, 100% TZP could be maintained in 2.0m/o MgO composition by heat treatment of 150$0^{\circ}C$. This result indicated that MgO was more powerful stabilizer than CeO2. Mechanical proprties of MgO-CeO2-ZrO2 ceramics were consistent with the stability observation of tetragonal phase very well.
Kyung Tae Kim;Han Cheol Choe;Jeong Sik Park;Jong Kook Lee
Journal of the Korean Society for Heat Treatment
/
v.37
no.1
/
pp.1-8
/
2024
Phase stability of tetragonal crystals in yttria-stabilized zirconia ceramics is dependent on the content of yttria and the heat-treatment condition, related with mechanical properties. In this study, we fabricated the 1.5 mol% yttria-stabilized zirconia (1.5Y-YSZ) ceramics by cold isostatic pressing (CIP) and post-sintering at temperature range of 1200 to 1350℃ for 2 hours and investigated the sintered properties and microstructural evolution. Sintered and microstructural parameters, i.e, apparent density, grain size and phase composition of 1.5Y-YSZ ceramics were mainly dependent on the sintering temperature. Maximum sintered density of 99.4 % and average grain size of 200-300 nm could be obtained from the heat-treatment condition above sintering temperature at 1300℃ for 2 hours, possessing the superior mechanical hardness with 1200 Hv. However, phase stability of tetragonal grains in 1.5 YSZ ceramics is very low, inducing the phase transformation to monoclinic crystals on specimen surface during cooling after heat-treatment.
Kondo, H.;Sekino, T.;Choa, Y.H.;Kusunose, T.;Nakayama, T.;Niihara, K.
Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
/
2000.06a
/
pp.243-248
/
2000
Effect of NiO addition on microstructure, stability of tetragonal phase and mechanical properties was investigated. (Y, Ni)-TZP solid solution was obtained by pressureless sintering. The fracture toughness was increased by solid solution of NiO. Neither reaction phase nor glassy phase was observed at the grain boundaries. From these results, it was determined that solid solution of NiO was destabilized tetragonal phase of Y-TZP. Y-TZP/Ni nanocomposite that contained nano-sized Ni particles was also fabricated by internal reduction method. Some evaluations and discussions were carried out for both (Y, Ni)-TZP solid solution and Y-TZP/Ni nanocomposite.
Sinterability and stability of TZP ceramics co-stabilized by 12 mol% CeO2 and divalent or trivalent oxides less than 1 mol% were investigated. Divalent and trivalent oxides increased stability of tetragonal ZrO2. 100% tetragonal ZrO2 phase was obtained by doping 12 mol% CeO2 and 0.2 mol% CaO and MgO respectively when sintering was carried out at 1500$^{\circ}C$ for 2 hours. Divalent and trivalent oxides improved sinterability and inhibit grain growth of ZrO2. And it was found that CaO was the most effective sintering aid and grain growth inhibitor for ZrO2 in this study. Incorporation of divalent and trivalent oxides into 12Ce-TZP increased the strength of 12Ce-TZP and particulary 12Ce, 0.4Ca-TZP exhibited a flexural strength of about twofold greater than 12Ce-TZP.
The phase stability and the Low Temperature Degradation(LTD) mechanism of Tetragonal Zirconia Polycrystals(TZP), sintered specimens of $Y_2O_3$-Stabilized Zirconia(2Y-TZP), doped with trivalent cations, were evaluated by investigating meachnical properties, Raman spectra, lattice parameter variation and the oxygen vacancy behavior under applied electric field. XRD observation was put forward on 2Y-TZP doped with trivalent cation whose ionic radii were larger than $Zr^{4+}(Sc^{3+},\;Yb^{3+},\;Y^{3+},\;Sm^{3+},\;Nd^{3+},\;La^{3+})$ up to 2 mol% and sintered at 1500 h for 1h. For $La^{3+}$ doping, the stability of tetragonal phase was degraded due to the formation of the pyrochlore phase $(La_2Zr_2O_7)$ as the dopant content increased above exceeded 0.5 mol%. As the dosage increased, tetragonal phase maintained for the case of $Sc^{3+}$, whose radius was similar to $Zr^{4+}$, on the other hand, the cubic phase was formed for the cases of $Yb^{3+},\;Y^{3+},\;Sm^{3+},\;Nd^{3+}$. As the radii of dopant cation increased, c/a ratio increased and it was experimentally observed that the amount of monoclinic phase decreased when the specimens were annealed at $220{\circ}C$ for 500 h.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.