AE(Acoustic Emission)에 의한 세라믹 복합재료의 고인성화 기구 분석
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영문초록

Al₂O₃/20 vol%YAG composite containing equiaxed grains and Al₂O₃/20 vol%LaAl11O18 composite containing elongated grains were fabricated using Al₂O₃-Y₂O₃ composition and Al₂O₃-La₂O₃ composition, respectively, by hot-pressing. In order to investigate the influence of microstructural control of second phase on toughening effect of toughened ceramic composites, AE (acoustic emission) measurements have been coupled with fracture toughness experiments(SENB and SEPB methods). A separation of the fracture toughness and analysis of toughening mechanism was possible using the AE technique. The fracture toughness of hot-pressed materials was estimated to be 3.2 MPam0.5 for monolithic alumina, 4.7 MPam0.5 for Al₂O₃/20 vol%YAG composite and 6.2 MPam0.5 for Al₂O₃/20 vol%LaAl11O18 composite. In monolithic Al₂O₃, toughening does not occur as a result of either microcracking or grain bridging, whereas, composites exhibit toughening effects by both microcracking in the frontal zone and grain bridging in the wake zone, resulting in an improvement of fracture toughness as compared with monolithic Al₂O₃. The fracture toughness of Al₂O₃/20 vol%LaAl11O18 composite is higher than that of Al₂O₃/20 vol%YAG composite. It may be attributed to the elongated microstructure of Al₂O₃/20 vol%LaAl11O18 composite, resulting relatively greater bridging effect.

국문초록

Al₂O₃의 미세구조 제어에 의한 고인성화 복합재료를 제조하기 위해서 hot-pressing 소결법에 의해 Al₂O₃-Y₂O₃ 혼합조성을 사용하여 등축상의 2차상이 분산된 Al₂O₃/20 vol% YAG 복합재료를 제조하고 Al₂O₃-La₂O₃ 혼합조성을 사용하여 봉상의 2차상이 분산된 Al₂O₃/20 vol% LaAl11O18 복합재료를 제조하였다. 그리고 분산시킨 2차상의 입자형태(등축상, 봉상)가 복합재료의 고인성화에 미치는 영향을 규명하기 위해서 SENB법과 SEPB법에 의해 복합재료의 파괴인성 실험을 행하면서 AE(Acoustic Emission)에 의한 고인성화 기구의 해석을 행하였다. 특히, 고인성화 기구의 해석과 파괴인성의 정량적인 분석이 AE 수법을 이용하여 가능하였다. 알루미나 소결체에 비해서 복합재료에서는 분산상의 강화효과에 의해서 파괴인성이 향상하였다. 알루미나 소결체의 파괴인성은 약 3.2 MPam0.5인데 비해, 등축상의 YAG 입자가 분산된 Al₂O₃/20 vol%YAG 복합재료의 파괴인성은 4.7 MPam0.5이며 봉상의 LaAl11O18 입자가 분산된 Al₂O₃/20 vol%LaAl11O18 복합재료의 파괴인성은 약 6.2 MPam0.5이었다. Al₂O₃ 소결체에서는 frontal zone에서의 microcracking이나 wake zone에서의 grain bridging과 같은 고인성화 기구가 없었지만, 복합재료에서는 이러한 고인성 기구가 존재하였다. 특히 봉상의 입자가 분산된 Al₂O₃/LaAl11O18 복합재료의 파괴인성이 증가한 이유는 봉상입자에서 grain bridging에 의한 고인성화 기구가 현저하였기 때문이다.

목차

요약
ABSTRACT
1. 서론
2. 실험방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
REFERENCES
  • 가격6,000
  • 페이지수10 페이지
  • 발행년1997
  • 학회명한국세라믹학회
  • 저자장병국
  • 파일형식아크로뱃 뷰어(pdf)
  • 자료번호#690562
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