일반기술

Yttria 세라믹 분말의 합성기술

2410℃의 매우 높은 용융온도를 갖고 있을 뿐만 아니라 고온에서의 우수한 화학적 안정성 그리고 가시광선 또는 적외선을 투과하는 특성을 갖고 있는 이트리아 세라믹스는 고온용 광학재료로 각광을 받고 있으며, 아울러 부식성이 매우 큰 용융금속을 위한 도가니 또는 jet-casting용 노즐등으로 널리 사용되고 있다. 그러나 이 재료가 광학적으로 투명하고 기계적인 강도를 갖도록 하기 위해서는 완전치밀화를 달성하여야 하나 이같은 완전치밀화는 1800℃이상의 매우 높은 고온에서의 소결을 필요로 하고 있다. 이같은 고온소결은 제품의 생산단가를 증가시킬뿐더러 고온소결에 기인하는 입자의 성장으로 인해 그 기계적 강도가 저하되는 단점이 있어 본 연구에서는 저온, 약 1200∼1400℃에서 완전치밀화가 가능한 이트리아 세라믹스 분말의 제조기술을 개발하였다. 기존의 방법과 달리 이들 homogeneous precipitation과 heterogeneous precipitation을 결합하여 homo-heteogeneous 침전법을 개발하였다. homogeneous 침전법의 경우 균일한 크기의 입자를 얻을 수 있는 반면 그들의 입자크기가 비교적 커서 소결특성이 좋지 않다는 것이 단점이다. heterogeneous 침전법의 경우 침전구동력은 매우 커서 생성된 입자의 크기가 매우 미세하고 따라서 그들의 소결특성은 양호한 반면 침전이 용액내에서 고르게 일어나지 않음에 기인하여 입자들의 크기가 일정하지 않고 넓은 입도분포를 보여 소결 후 미세조직의 균일성이 떨어진다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 이들 각각의 단점들은 제거되고 각각의 장점만을 결합시킨 homo+heterogeneous precipitation법을 개발할 수 있었다.