[재료]지르코니아 분석

소개

XRD회절 패턴을 이용한 지르코니아 분석과 지르코니아에 대한 특성과 이용분야.

목차

1. 각 조는 배분된 분말이 무엇인지 XRD 회절 패턴을 이용하여 파악한다.
지르코니아 [Zirconia,ZrO2]
GRAIN SIZE(소결격자 크기)와 THERMAL STABILITY(열안정)과의 관계
zirconia(제품)의 특징

2. 파악된 분말의 물질을 만드는 제법에 대하여 조사한다.
⑴ 화학 지르코니아
⑵ 플라즈마 지르코니아
⑶ 전안정 및 부분안정 지르코니아 분말

3. 그 분말의 용도에 대하여 조사한다.
국내외 기술(제품)개발 동향

4. 현재 우리나라 전체 사용량에 대하여 조사한다.

5. 자급이 되지 않은 상태에서 주요 수입국가와 수입량을 조사한다.
주요 생산업체별 매출규모 및 시장점유율

본문내용

GRAIN SIZE(소결격자 크기)와 THERMAL STABILITY(열안정)과의 관계
GRAIN SIZE는 3Y-TZP 제품의 물성에 중대한 영향을 주는데, 특히 완성된 지르코니아 제품들이 통상적으로 사용되어지는 150℃∼300℃의 저온 열화영역에서의 물질 특성이 중요하다. 아래 그림은 230℃ aging 상태에서의 시간 경과에 따른 단사정(monoclinic phase) 증가 추이를 나타내고 있다. GRAIN SIZE가 적을수록 특성이 좋다는 것을 날수가 있는데, 0.2㎛나 0.4㎛ 에 비하여 현재 국내에 널리 사용되고 있는 1.0㎛ 이상의 GRAIN SIZE에서는 급격히 단사정(monoclinic phase)이 증가하고 있는 것을 안수 있다.
이러한 결과는 1.0㎛ 이상의 GRAIN SIZE를 갖는 제품의 수명이 0.2㎛ 수준의 GRAIN SIZE 제품에 비하여 사용제품의 수명이 매우 짧아진다는 것을 의미한다. 화학식 ZrO. 산화지르코늄(Ⅳ)이라고도 한다. 지르콘광상에서 산출되는 은백색의 단단한 희유금속 원소이다. 분자량 123.22. 녹는점 2700℃. 저온형(단사결정계)과 고온형(정방결정계)으로 나뉜다. 굴절률이 크고 녹는점이 높으므로 내식성이 크다. 물에 녹지 않고, 황산·플루오르화수소산에 녹는다. 온도의 급변에 견디므로 내열재료나 도가니 등에도 널리 사용되고, 소결체(燒結體)는 관상용(觀賞用)으로 사용되며 안료(顔料)로도 사용된다.

zirconia(제품)의 특징
지르코니아는 zircon(ZrSiO4)와 Baddelyite(ZrO2)광물에서 얻을 수 있는 재료로서 우수한 특성으로 인하여 여러 분야에서 사용되고 있다. 지르코니아는 일반적으로 1-2%의 hafnium을 함유하고 있으며 이 hafnium은 원자력 분야에서 지르코니움 금속을 사용할 때만 제거할 필요가 있다. 지르코니아는 높은 용융온도(약 2,700℃)를 갖는 내열성 재료로서 이외에도 낮은 열전도도, 산성에서 알칼리성 영역까지의 넓은 내화학 안정성을 가지며 낮은 열 팽창성, 고강도 및 고경도(7.0이상의 모오스 경도)의 내마찰성 등 우수한 재료적 특성을 지고 있어 19세기 초부터 유리용융용, 제철 제가용 등의 내열 재료로 사용되어 왔으나, 세라믹 재료가 갖고 있는 취성 때문에 그 활용 범위가 제한되어 왔다.

참고자료

· 없음