Abstract
In this study, the effects of the content of $ZrO_{2}$ in $Si_{3}N_{4}$ on mechanical and wear properties were investigated. $Si_{3}N_{4}$ based composites containing 0~40 wt% $ZrO_{2}$ powders were fabricated using hot isostatic pressing (HIP), at $1750^{\circ}C$, 172 MPa for 1 hour in $N_{2}$ gas. Mechanical properties and wear properties of composites were examined. Mechanical properties (hardness, strength, and fracture toughness) of $Si_{3}N_{4}-ZrO_{2}$ composite were decreased with increasing the amount of $ZrO_{2}$, but relative density of composites were increased. Further, the increase in amount of $ZrO_{2}$, reduced wear rates in air. It was found that wear behaviors in air were related to microcracking.
본 연구에서는 질화규소에 지르코니아 첨가량에 따른 효과를 조사하였다. 0 wt%~40 wt%의 지르코니아를 포함하는 세라믹 복합체 재료를 토대로 하는 질화규소를 $1750^{\circ}C$에서 172 MPa의 질소가스압으로 한 시간동안 유지하는 조건으로 hot isostatic pressing (HIP)하였다. 소결된 시편의 기계적 특성과 마모 특성을 조사하였다. 질화 규소-지르코니아 복합체는 지르코니아 양이 증가함에 따라 경도와 굽힘강도는 감소하였으나 밀도는 증가하였다. 그리고, 지르코니아 첨가량이 증가함에 따른 공기 중에서의 마모량은 감소하였으며, 공기 중에서의 마모 거동은 microcracking에 유관하였다.
