Al2O3Al2O3와와 ZrO2 ZrO2 강도측정강도측정

2004174220041742

세라믹공학과세라믹공학과

안병준안병준

단계별단계별 계획계획

1.1.볼밀볼밀

2.2.가열가열

3.3.건조건조

4.4.칭량칭량

5.Press5.Press

6.6.소결소결

7.7.부피밀도부피밀도

8.8.파괴강도파괴강도

9.9.실험후실험후 과제과제

1.1.볼밀볼밀

Al2O3Al2O3와와 ZrO2ZrO2의의 비율을비율을 통해통해 어느것이어느것이강도가강도가 가장가장 강한것인지강한것인지 의문이의문이 생겨생겨 만들만들었습니다었습니다..

Al2O3 ZrO2Al2O3 ZrO2의의 1:1 1:1 비율비율(7.5g+7.5g)(7.5g+7.5g)

Al2O3 ZrO2Al2O3 ZrO2의의 2:1 2:1 비율비율(10g+5g)(10g+5g)

Al2O3 ZrO2Al2O3 ZrO2의의 4:1 4:1 비율비율(12g+3g) (12g+3g) 을을 볼밀을볼밀을 통해통해 2424시간동안시간동안 섞었다섞었다

볼밀기볼밀기

2.2.가열가열

메탄올을메탄올을 44시간시간 동안동안 끓여증발시킴끓여증발시킴

(Hot plate(Hot plate이용이용))

분말상태로분말상태로 만든만든 후후 잘게잘게 분쇄분쇄

Hot PlateHot Plate

3.3.건조건조

2424시간시간 동안동안 건조건조(Drying oven(Drying oven을을 이용이용 ))

메탄올을메탄올을 완전히완전히 증발증발 시킴시킴

분말을분말을 잘게잘게 만듦만듦

Drying ovenDrying oven

4.4.칭량칭량

1:1 1:1 비율비율,, 2:1 2:1 비율과비율과 4:1 4:1 비율을비율을 각각각각 33개개씩씩 전자저울을전자저울을 이용하여이용하여 3g3g씩씩 칭량칭량

총총99개의개의 분말을분말을 칭량칭량

5.Press5.Press

가루상태인가루상태인 분말을분말을 네모난네모난 금형금형 안에안에 분말분말을을 넣고넣고 1.3MPa1.3MPa로로 압축하여압축하여 99개의개의 성형체성형체를를 제작제작((일축일축 가압가압 성형기성형기 이용이용))

PressPress

6.6.소결소결

2424시간시간 동안동안 넣어넣어 두었다가두었다가 성형체성형체 에서에서시편이시편이 제작제작((고온고온 BoxBox로로))

고온고온 BoxBox로로

7.7.부피밀도부피밀도

부피부피 밀도를밀도를 구하기구하기 위해서위해서 아르키메데스아르키메데스공식을공식을 이용하여이용하여 건조무게건조무게,,포수포수 무게무게 ,,수수중무게를중무게를 각각각각 재어재어 평균을평균을 구함구함..

부피밀도부피밀도==건조무게건조무게/(/(포수무게포수무게--수중무게수중무게))

전자전자 저울저울

부피부피 밀도밀도 의의 값값

1:1 1:1 비율비율

1) 4.5039 g/1) 4.5039 g/㎤㎤

2) 4.5638 g/2) 4.5638 g/㎤㎤

3) 4.5328 g/3) 4.5328 g/㎤㎤

2:1 2:1 비율비율

1) 4.1629 g/1) 4.1629 g/㎤㎤

2) 4.1485 g/2) 4.1485 g/㎤㎤

3) 4.1603 g/3) 4.1603 g/㎤㎤

4:1 4:1 비율비율

1)3.9900 g/1)3.9900 g/㎤㎤

2)3.9713 g/2)3.9713 g/㎤㎤

3)3.9558 g/3)3.9558 g/㎤㎤

4:1 4:1 비율로비율로 갈수록갈수록 부피밀도가부피밀도가 줄어들어줄어들어

Al2O3Al2O3가가 많이많이 들어갈수록들어갈수록 파괴강도가낮아파괴강도가낮아

질것이라고질것이라고 예측예측

파괴강도파괴강도UTMUTM

1:1 1:1 비율비율

1) 100.510 kgf1) 100.510 kgf

2) 125.900 kgf2) 125.900 kgf

3) 71.244 kgf3) 71.244 kgf

평균평균:99.218 kgf:99.218 kgf

2:1 2:1 비율비율

1) 137.661 kgf1) 137.661 kgf

2) 169.238 kgf2) 169.238 kgf

3) 120.190 kgf3) 120.190 kgf

평균평균:142.363 kgf :142.363 kgf

4:1 4:1 비율비율

1) 128.280 kgf1) 128.280 kgf

2) 119.102 kgf2) 119.102 kgf

3) 61.964 kgf3) 61.964 kgf

평균평균 : 103.115 kgf: 103.115 kgf

순수순수 ZrO2ZrO2와와 Al2O3Al2O3

ZrO2: 1)132.189 kgfZrO2: 1)132.189 kgf

2)199.728 kgf2)199.728 kgf

3)113.188 kgf3)113.188 kgf

평균평균 : 148.368 kgf: 148.368 kgf

Al2O3:1) 112.950 kgfAl2O3:1) 112.950 kgf

2) 69.748 kgf2) 69.748 kgf

3) 91.060 kgf3) 91.060 kgf

평균평균 : 91.252 kgf: 91.252 kgf

실험후실험후 과제과제

이론적으로이론적으로 보았을보았을 때때,, Zr02Zr02의의 함량이함량이 많많을을 수록수록 파괴강도가파괴강도가 강하다고강하다고 예측예측

실제실제 수치로는수치로는 알루미나가알루미나가 더더 들어간들어간 2:12:1의의 비율에서비율에서 강도가강도가 가장가장 강하게강하게 나타남나타남..

이것을이것을 알아보기알아보기 위해서위해서 SEMSEM을을 통하여통하여 기기공의공의 상태와상태와 표면상태를표면상태를 알아볼알아볼 필요가필요가 있있음음