해피레포트 - 신소재실험 - 지르코니아 실험

카테고리 : 레포트 > 공학,기술계열 파일이름 :신소재실험 - 지르코니아 실험.hwp 문서분량 : 7 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 14.01.19 / 14.01.19 구매평가 : 다운로드수 : 2 판매가격 : 2,000 원

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보고서설명
화학식 ZrO2. 분자량 123.22,이며 녹는점 약 2,700 ℃이다. 지르코니아는 zircon(ZrSiO4)와 Baddelyite(ZrO2)광물에서 얻을 수 있는 재료로서 굴절률이 크고 녹는점이 높아서 내식성이 크다 또, 물에 녹지 않고, 황산·플루오르화수소산에 녹는다. 이로 인하여 여러 분야에서 사용되고 있다. 이 지르코니아는 일반적으로 1-2%의 hafnium을 함유하고 있으며 이 hanium은 원자력 분야에서 지르코니움 금속을 사용할 때만 제거할 필요가 있다.

본문일부/목차
지르코니아는 온도에 따라 결정 구조가 변화하는 데 상온에서는 monoclinic 결정구조를 갖는다. 이 결정구조는 우수한 유전성, 압전성 및 이온 전도성을 갖는다. 이와 같이 특성은 지르코니아를 산소센서, 착화소자 및 음파탐지기 등에 활용할 수 있게 한다. 이monoclinic 결정구조는 약 1,200℃ 이상에서 tetragonal 구조로 변화하는 데 이 상변태는 마르텐사이트로 알려져 있으며, tetragonal 구조에서monoclinic 구조로 변태될 때 3-5%의 급격한 체적 변화가 발생되므로 순수한 지르코니아를 소결할 때 이체적변화에 기인한 균열이 생기게 되어 치밀한 소결체를 얻을 수 없다. 치밀한 지르코니아 소결체를 얻기 위해서 CaO, MgO, CeO2, Y2O3 등의 다양한 산화물을 안정화제로 첨가하는데, 이와 같은 안정화제를 첨가함에 따라 상온에서 안정한 상이monoclinic 구조가 아닌 tetragomal 또는 cubic 구조가 되어 냉각 도중에 변태가 일어나지 않아 균열을 피할 수 있다. 지르코니아의 구분 지르코니아는 안정화제의 첨가량에 따라 FSZ(fully stabilized Zircomia), PSZ(Partially Stabilized Zircomia), TZP(Tetragomal Zircomia Polycrystals)로 구분할 수 있다. FSZ는 안정화제의 첨가량이 가장 많은 경우로 모든 입자들이 cubic 구조로 안정화제의 것을 말하며 이 cubic 구조의 지그코니아 고용체는 사온에서 2,500℃ 까지 상변태가 일어나지 않는다. 일반적으로 FSZ를 만들기 위하여 지르코니아에 16mol%의 Y2O3(13.75 wt%)를 첨가한다. 우수한 이온 전도성 재료로서 Fully Yttria Stabilized Zircomia(YSZ)는산소 센서 및 고체 연료 전지 분야에서 활용되는데, 특히, 고체연료저지 분야에서의 이용은 높은 에너지 전환 능력 및 친환경성으로 인하여 세계적으로 관심이 좇아지고 있다.

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