수소 및 산소분위기 하에서 2Y-TZP 및 3Y-PZP 세라믹스를 소결하여 각각 제조한 다음, 각 시편의 미세구조 및 250˚C에서의 등온상전이 거동을 비교하여 고찰하였다. 그 결과 수소분위기에서 소결한 모든 시편의 표면에서는 Zr4+ 이온의 환원에 의해 산화분위기에서 소결한 시편에 비하여 색이 검게 변하였으며, 장시간 소결시 시편 표면에 조대 입자의 생성 및 입계 이완이 관찰되었다. 이에따라 수소분위기 하에서 장시간 소결된 시편의 경우 냉각 시 상전이가 일어나 다량의 단사정상이 상온에서 존재하였다. 저온 aging동안 등온상전이 속도는 산소분위기에서 소결한 시편보다 수소분위기에서 소결한 시편에서 낮게 나타났으며, 이러한 경향은 Y2O3의 고용량이 크고, 입자크기가 적은 시편일수록 증가하였다. 또한 2Y-TZP 시편에서는 입자크기에 상관없이 대부분의 정방정상이 단사정상으로 빨리 등온상전이를 일으켰으나, 3Y-TZP 시편의 경우, 등온상전이는 입자크기가 증가함에 따라 상전이 속도도 증가하였다.

The mullite-zirconia composites were prepared by the pressureless sintering with addition of 10~20 vol% ZrO(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(TZ3Y) was effective on the densification of fused mullite. The enhancement of densification and anisotropic growth of mullite in ZrOadded specimen can be explained by the solid solution effect of 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.

본 논문에서는 1673K에서 소결한 PSZ/Ni 복합재에 대한 종 탄성계수, 파괴강도, 파괴에너지 등의 기계적 특성을 평가하기 위해, 개량형 소형펀치시험을 행한 결과에 대해 논의한다. 또한 파면관찰과 AE법을 통해 이들 재료의 고온환경에서의 미시파괴과정도 조사하였다. 시험온도는 293K, 1073K, 1273K, 1473K의 4종류로 하였으며, PSZ/Ni 복합재료의 체적 조성비도 80/20, 60/40, 40/60, 20/80의 4종류이다. 이들 실험결과로부터, 1073K이상의 고온에서 Ni 함량이 60%인 PSZ/Ni 복합재가 파괴강도 및 파괴에너지가 가장 우수한 것을 알았다. 파면관찰에 의하면 이 재료의 조성비에서 파고거동이 취성으로부터 연성으로 천이하는 것을 확인할 수 있었다.

경제적이고 단순성의 공정특성을 갖는 닥터 블레이드법을 이용하여 평판형 고체산화물 연료전지의 고체전해질용 이트리아 안정화 지르코니아 박막을 제조하였다. 슬러리의 최적 제조조건과 그린 필름의 최적 소성조건을 얻었으며, 이 제조 조건에서 제조된 전해질의 결정구조, 미세구조 그리고 전기적 성질을 각각 X-선 회절, 주사전자현미경 그리고 교류 임피던스 분석기를 이용하여 조사하였다. 동량의 8mol% 이트리아를 첨가한 경우, 닥터 블레이드법에 의해 제조된 이트리아 안정화 지르크니아 박막은 금형가압성형법에 의해 제조된 이트리아 안정화 지르코니아 펠렛과 거의 비슷한 전기전도도를 나타내었다. 닥터 블레이드법에 의해 제조된 이트리아 안정화 지르크니아 박막의 경우, 8mol%이트리아를 첨가한 경우의 전도도가 3mol%이트리아를 첨가한 경우 보다 993K 이상과 523K 8mol% 이트리아를 첨가한 경우의 전도도가 3mol%이트리아를 첨가한 경우의 전도도가 3mol%이트리아를 첨가한 경우 보다 993K이상과 523K이하의 온도에서는 더 높고, 523-933K사이의 온도구간에서는 낮게 나타났다. 게다가, 모든 시편에 있어서 전체 전도도에 대한 벌크 전도도의 기여도에 대한 기여도보다 더 크게 나타났다.

지르코니아 분말 합성 시 500ppm의 Polyvinyl Alcohort(PVA) 첨가에 의해 입자가 균질하게 분산된 안정된 지르코니아 현탁액을 제조하였다. 이러한 현탁액으로부터 원심분리에 의해 제조된 충진체는 PVA를 첨가하지 않은 시편의 충진체에 비해 기공의 크기가 작은 고밀도의 균질한 충진체였다. 이 충진체를 사용하여 소결한 결과, 지르코니아 소결에 있어서는 비교적 낮은 온도인 1250˚C에서도 상대밀도가 98%인 고밀도의 단사성 지르코니아 소결체를 제조할 수 있었다.

마그네시아-지르코니아 복합체의 소결과 미세구조에 미치는 TiO2의 영향에 대하여 검토하였다. 3mol%Y2O3를 함유한 ZrO2는 TiO2첨가시 1400˚C에서 기지상인 MgO와 첨가제인 TiO2의고용에 의해서 c-ZrO2상으로 존재하였다. TiO2첨가시 조성에 관계엾이 승온수축거동은 유사하였으며 1650˚C에서 최종수축율은 8.58-11.0%였다. 1.67wt%TiO2첨가시 소결이 촉진되어 1600˚C 2시간에서의 소결밀도는 3.7g/cm3(이론밀도의 98%)였다. ZrO2내에 고용된 MgO와 TiO2의 양은 각각 5.67wt%, 2.62wt%로 냉각과정중 입계주위에서 일부 석출되어 Ti화합물을 형성하였다. 이의 존재로 말미암아 생성된 미세균열은 꺽임강도를 감소시켰다.

Metal oxide promoted ceria-zirconia (Ce/Zr = 6/4) catalysts was applied to deoxygenation (DO) of oleic acid in batch mode at 300℃ under 1 bar of 20% H2/N2 condition. Metal oxide promoted ceria-zirconia catalysts were prepared by a co-precipitation method. As a result, Ni-Ce0.6Zr0.4O2 catalyst exhibited much higher oleic acid conversion, selectivity to C9 ~ C17 compounds (diesel fuel range), and oxygen removal efficiency than the others. This is due to the presence of free NiO species, synergy effect of nickel and Ce0.6Zr0.4O2, highest BET surface area, and the strong metal to support interaction (SMSI).

It is difficult to ensure enough workability and flowability in the fresh state of UHPC. In addition, it needs to enhance economic efficiency by reducing the usage of expensive constituents. Zirconia silica fume is an alternative material to replace the existing Silica fume. The objective of this study is to find out the effect of Zirconia silica fume dosage on viscosity of UHPC matrix

[ ZrO2+Y2O3 ] 계 분말결정을 ZrOCl2·8HO-YCl33·6H2O를 출발물질로 하여 공침법으로 합성하였다. 출발물질의 농도, 용액의 pH, 부분안정화제로 사용된 Y2O3의 양, 합성 후 소결온도 등 합성에 요구되는 실험변수에 따른 상 변이에 대한 연구결과를 바탕으로 실험조건을 고정시켜 3 mole% Y2O3를 포함하는 부분안정화 지르코니아 3YSZ를 합성할 수 있었다. 합성된 3YSZ의 소결특성에 따른 ZrO2 상전이에 대한 연구를 위하여 XRD, Raman, DTA 및 SEM을 사용하였다. 순수한 ZrO2에 비하여 합성된 3YSZ는 ZrO2+Y2O3 계에서 Y2O3의 함량 면화에 따라 순수한 ZrO2고온상의 단사정상에서 정방정상으로 상전이가 일어나게 되고 이때 Raman 스팩트럼이 낮은 파수쪽에서 현저하게 나타나는 것으로 쉽게 구분이 되었다.

보석용으로 적합한 무색 투명한 큐빅 저코니아를 스컬용융법으로 합성하였다. 사용한 합성 고온로는 고주파 전기로이고, 수냉식 도가니를 제작하여 실험하였다. 원료물질은 ZrO2를 주원료 물질로 하였으며 25 wt.%의 Y2O3를 안정제로, 0.03~0.05 wt.%의 Nd2O3를 소색제로 첨가하였다. 육성된 단결정의 크기는 약 20×63 mm이며, 화학성분은 Zr0.73 Y0.27 O1.87 이었다. 등방성을 띠며 굴절율이 2.15~2.18이고 비중은 5.85, 모스 경도는 8~8.5, 반사도는 13.47%이다. 큐빅 저코니아 결정은 등축정계의 면심격자(Z=4)를 하고 있으며 공간군 Fm3 m에 속한다. 단위포 상수는 a=5.157 a이며, CaF2구조를 하고 있다. 합성공정의 최적 조건은 고주파 출력이 50 kW, 2.94 MHz이고 도가니의 직경과 높이는 각각 105 mm, 135mm일 때, 또 도가니의 하강 속도가 16 mm/hr일 때 최대인 42% 회수율을 나타내었다. 큐빅 저코니아의 굴절율(2.15~2.18)은 다이아몬드보다 작기 때문에 크라운과 퍼빌리언의 각도를 다이아몬드의 경우(40.5˚)보다 작게 가공 처리하여야만 최대의 광채 및 화이어를 얻을 수 있다.