Abstract
Yttria-stabilized TZP alloyed with pentavalent oxides $(Ta_2O_5,\;Nb_2O_5)$ were fabricated by the conventional sintering method at $1500^{\circ}C$ in air to construct the simplified ternary phase diagram. The phase stability of tetragonal -$ZrO_2$ from the quasi-binary system $ZrO_2-YTa(Nb)O_4$, which do not transform to monoclinic-$ZrO_2$ even for a wide range of grain size and annealing temperature, was investigated to determine composition region of the non-transformable $t-ZrO_2$ solid solution$(NT_{ss})$. Phase stability of $NT_{ss}$ was probably due to the enhanced stability of $_YTa(Nb)O4$ having the tetragonal fergusonite structure. It was experimentally found that mixtures having $NT_{ss}$ alloyed with $T_{ss}$ by weight%% showed both excellent phase stability of $t-ZrO_2$ and fracture toughness even though the calculated composition of the mixture /was located outside $NT_{ss}$ composition region.
이트리아 안정화 지르코니아(Y-TZP)에 5가 산화물$(Ta_2O_5,\;Nb_2O_5)$을 첨가하여 $1500^{\circ}C$온도에서 상압소결한 삼성분계중 quasi-binary system인 $ZrO_2-YTa(Nb)O_4$의 조성영역안에서 상 안정성을 관찰하기 위해 상태도를 작성하였으며, 결정립 크기나 annealing 온도에 상관없이 상 안정성을 유지하는 non-transformable $t-ZrO_2$ solid solution$(NT_{ss}$ )영역을 확인하고 안정화 mechanism을 조사하였다. $NT_{ss}$ 의 상 안정성은 정방정 fergusonite 구조를 갖는 $YTa(Nb)O_4$의 안정화로 상 변태를 억제하여 우수한 상 안정성을 유지하는 것으로 추정되었다. 기계적 특성을 향상시키기 위해 상 변태율이 가장 좋은 transformable-TZP $(T_{ss/})$ 를 에 첨가하여 조사한 결과 mixture의 조성이 $NT_{ss}$ 영역밖의 $NT_{ss}$영역에 위치하여도 상 안정성과 우수한 기계적 특성을 갖는다는 것이 발견되었다.
