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      • KCI등재

        칼시아 안정화 정방정 지르코니아(Ca-TZP)의 소결 및 등온상전이 거동

        곽효섭,백용혁,이종국 한국결정성장학회 1993 한국결정성장학회지 Vol.3 No.1

        수열반응법으로 합성한 칼시아 안정화 지르코니아 분말을 $1200^{\circ}C~1400^{\circ}C$의 온도에서 소결시켜 Ca-TZP 세라믹스를 제조한 후 소결체의 물성과 $250^{\circ}C$에서의 등온 상전이 거동을 고찰하였다. 그 결과 소결밀도가 약 97%이고 평균 입자크기가 $0.1~0.25{\mu}m$인 미세한 구조의 정방정상 지르코니아 다결정체(Ca-TZP) 세라믹스를 제조할 수 있었다. 이러한 Ca-TZP 세라믹스는 종래의 Y-TZP 세라믹스에 비햐여 열안정성이 매우 우수하였다. Calcia stabilized zirconia polycrystal (Ca-TZP) powders synthesized by hydrothermal treatment was sintered at a temperature range of $1200^{\circ}C~1400^{\circ}C$ and investigated the properties of sintered body and the behaviors of isothermal phase transformation. The sintered bodies of Ca-TZP were shown the density of about 97% and the average mean tetragonal grain size of about $0.1~0.25{\mu}m$. Also, Ca-TZP specimen was more stable during aging at $250^{\circ}C$ than that of Y-TZP ceramics.

      • KCI등재

        수열합성법에 의한 칼시아 안정화 정방정 지르코니아(Ca-TZP)분말의 제조

        곽효섭,백용혁,문기동,이종국 한국결정성장학회 1992 韓國結晶成長學會誌 Vol.2 No.2

        칼시아를 안정화제로 사용하여 수열 반응법으로 지르코니아 분말을 제조한 결과 상온에서 정방정상으로 존재하는 지르코니아 다결정체(Ca-TZP) 분말을 제조할 수 있었다. 제조된 분말은 구형으로 입경이 9~13nm로 매우 미세하였으며, 비표면적은 $112m^2/g$ 이상, 그리고 응집은 약한 응집(weak agglomeration)특성을 나타내었다. Calcia stabilized zirconia polycrystal(Ca-TZP) powders were prepared by hydrothermal treatment at $200 ^{\circ}C$ in autoclave. Ca-TZP powders were shown the spherical shape with an average diameter of about 9-13 nm and specific surface area of>$112m^2/g$, and possessed weak agglomerates among the particles.

      • KCI등재

        $AI_2O_3/Ca-TZP$ 복합체의 제조 및 그 특성

        곽효섭,백용혁,이종국 한국결정성장학회 1992 韓國結晶成長學會誌 Vol.2 No.2

        알루미나 분말과 수열반응법으로 합성한 칼시아 안정화 지르코니아(Ca-TZP)분말을 이용하여 $AI_2O_3/Ca-TZP$복합체를 제조한 후 그 물성을 고찰하였다. 이러한 복합체에서는 첨가된 Ca-TZP의 양이 증가할수록 기지상내에 안정화 상태로 유지되는 정방정상 지르코니아 입자의 단사정 입자에 대한 상대적인 비율은 감소하였으나 시편 내에 존재하는 정방정상의 절대량은 점차 증가하였다. 파괴인성은 파괴가 진행될 때 단사정상으로 전이하는 정방정 지르코니아의 양에 비례하였는데 첨가된 Ca-TZP의 양이 증가할수록 점차 증가하였다. $AI_2O_3/Ca-TZP$ composites was prepared by using the starting powder of alumina and Ca-TZP synthesized by hydrothermal reaction and investigated to its characteristics. The ratio of tetragonal zirconia to monoclinic within $AI_2O_3$ matrix was decreased with an addition of Ca-TZP content, but the absolute amount of tetragonal phase in composites was increased with an addition of Ca-TZP content. The value of fracture toughness in $AI_2O_3/Ca-TZP$composites was proportional to the amounts of transformed tetragonal phase which formed by crack propagation in fracture, and therefore, it was gradually increased with an addition of Ca- TZP content.

      • KCI등재

        비정질 $SiO_2$와 ${alpha}-Al_2O_3$부터 Mullite를 합성하기 위한 고체상태 반응속도

        김익진,곽효섭,고영신 한국결정성장학회 1998 韓國結晶成長學會誌 Vol.8 No.2

        Reaction kinetics for the solid - state reaction of ${\alpha}-Al_2O_3$with amorphous $SiO_2$to produce mullite ($3Al_2O_3;{cdot};2SiO_2$) was studied in the temperature range of 1450~$1480^{\circ}C$. Rate of kinetic reaction were determined by using $SiO_2$- coated $Al_2O_3$ compact containing 28.16 wt.% $SiO_2$and heating the reactant mixtures in MgO at definite temperature for various times. Amount of products and unreacted reactants were determined by X-ray diffractometry. Data from the volume fraction and ratio of peak intensities of mullite indicated that the reaction of ${\alpha}-;Al_2O_3$ with $SiO_2$to form $3Al_2O_3\;{\cdot}\;2SiO_2$ start between 1450 and $1480^{\circ}C$. The activation energy for solid-state reaction was determined by using the Arrhenius equation; The activation energy was 31.9 kJ/mol. ${\alpha}-Al_2O_3$와 비정질 SiO2부터 Mullite를 합성하기 위한 고체상태반응의 반응속도를 1450~$1480^{\circ}C$ 온도 범위에서 연구하였다. 반응속도는 $Al_2O_3$분말을 코팅한 28.16wt%의 $SiO_2$와 일정한 온도에서 여러 시간동안 가열하여 생성된 혼합물에 의하여 결정되었다. MgO안의 반응물과 미반응물의 양은 X-선 회절분석에 의하여 결정되었다. Mullite의 부피율과 peak intensity 비의 자료로부터 $Al_2O_3$와 $SiO_2$의 $3Al_2O_3\;{\cdot}\;2SiO_2$형태로의 반응은 $1450^{\circ}C$와 $1480^{\circ}C$ 사이에서 시작되었다. 고체상태반응 활성화 에너지는 Arrhenius 식에 의하여 결정되었다. 활성화 에너지는 31.9KJ/mol이다.

      • SCOPUSKCI등재

        전기화학법을 이용한 $\textrm{TiO}_2$ 박막의 제조

        공필구,이종국,곽효섭,박순자,김환,Gong, Pil-Gu,Lee, Jong-Kook,Kwak, Heo-Seop,Park, Soon-Ja,Kim, Hwan 한국재료학회 1996 한국재료학회지 Vol.6 No.10

        전기화학법 중 음극환원법을 이용하여 0.005M TiCI4수용액으로부터 수화물 형태의 TiO2박막을 제조하였다. TiCI4수용액에 첨가제로 에탄올을 50vol% 첨가하여 균일한 박막을 얻을 수가 있었으며, 전류밀도와 시간에 따라서 박막의 두께와 미세구조가 변화하였다. 성장속도가 큰 조건에서 얻은 박막은 균질성의 감소로 인하여 건조과정이나 열처리 중 다량의 균열이 발생하였다. 일정한 전류밀도ㅇ에서 반응시간의 증가에 따라 박막의 두께가 직선적으로 증가하였으며, 10mA/$\textrm{cm}^2$의 전류밀도에서 3분 동안 반응시켜 약 0.7$\mu\textrm{m}$ 두께의 우수한 TiO2박막을 얻을수 있었다. 이러한 박막은 80$0^{\circ}C$에서 한 시간 열처리 한 결과, rutile 단일상으로 결정화되었다.

      • KCI등재

        Slip의 점도가 slip casting 및 casting 및 cordierite 소결체의 특성에 미치는 영향

        백용혁,장복기,곽효섭,Baik Yong-Hyuck,Chang Pok-Kie,Kwak Hyo-Sup 한국결정성장학회 2005 한국결정성장학회지 Vol.15 No.5

        Kaolin과 규석 및 $Mg(OH)_2$등의 원료로 만들어진 slip을 casting 할 때 slip의 점도가 slip casting 속도와 소결체의 미세조직에 미치는 영향을 보면 slip-casting속도는 slip의 점도가 낮을 경우 감소하였으며 slip의 점도범위는 $3.0\~17.0\;cP$가 적당하였다. Slip의 점도를 조절하면 표면층, 표면 내부층, 중간층, 내면층의 미세조직을 비교적 균일하게 casting 할 수 있다 소성온도 $1350^{\circ}C$에서 시편의 구성광물은 cordierite 결정만으로 되어있었다. We have investigated the relationship between a viscosity of the slip prepared from kaolin, quartz, $Mg(OH)_2$, etc and its influence on the speed of slip casting and the microsturcture of a sintered body. The speed of slip casting decreases as a viscosity of a slip decreases. The optimized viscosity range of a slip was found to be around $3.0\~17.0\;cP$. By careful controlling a viscosity of slip, homogeneous microstructure of outer surface layers, inner surface layers, intermediate layers, and inside layers were obtained by casting process. The specimen sintered at $1350^{\circ}C$ consists of a cordierite crystalline phase only as a constituent mineral.

      • SCOPUSKCI등재

        반응소결 SiC-graphite 복합체의 마찰마모특성

        백용혁,신종윤,곽효섭,박용갑 한국세라믹학회 1996 한국세라믹학회지 Vol.33 No.5

        The tribological properties of ceramics are very important in the application to engineering ceramic parts such as mechanical seal slurry valve disc and so on. In this study the effect of graphite addition on the mechanical and tribological properties of RBSC/graphite composites were investigated. The composites were prepared by adding graphite powder to the mixture of SiC powder metallic siliconcarbon black and alumina. Bending strength water absorption friction coefficient the amount of worn out material at a certain time and maximum surface roughness(Rmax) of the prepared composites were measured and crystalline phases were examined with XRD. The composite containing 5 vol% graphite powder showed improved bending strength due to high green density and decreased friction coefficient and wear resistance. The friction coefficient and the wear resistance of the composite were increased by adding graphite powder up to 10 vol% They decreased however as increasing the amount of graphite powder more that 10vol% There was no linear relationship between the tribological properties and bending strength of the composites.

      • SCOPUSKCI등재

        소결분위기가 이트리아 안정화 지르코니아 세라믹스의 미세구조 및 등온상전이에 미치는 효과

        이종국,강현희,황연,곽효섭,이우선,Lee, J.K.,Kang, H.H.,Hwang, Y.,Kwak, H.S.,Lee, W.S. 한국재료학회 1997 한국재료학회지 Vol.7 No.5

        수소 및 산소분위기 하에서 2Y-TZP 및 3Y-PZP 세라믹스를 소결하여 각각 제조한 다음, 각 시편의 미세구조 및 25$0^{\circ}C$에서의 등온상전이 거동을 비교하여 고찰하였다. 그 결과 수소분위기에서 소결한 모든 시편의 표면에서는 Zr$_{4+}$ 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 $Y_{2}$O$_{3}$의 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.

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