Abstract
$Al_2O_3/ZrO_2$eutectic fibers were grown by micro-pulling down technique and investigated their microstructure as a function of solidification rate. $Al_2O_3/ZrO_2$eutectic fibers 0.2~2 mm in diameter and 500 mm in length have been grown with a pulling rate of 0.1~15 mm/min. The eutectic microstructures changed as a function of fulling rate from rod-shaped to cellular shape containing some thin lamellar pattern via uniform lamellar structure. Typical lamellar thickness decreased from about 380 nm to 110 nm as the pulling rate increased from 1 mm/min to 15 mm/min. The interlamellar spacing fitted with the inverse-square-root dependence on pulling rate according to $\lambda$= $1{\times}v^{-1/2}$, where $\lambda$ has the dimension in $\mu\textrm{m}$ and v is $\mu\textrm{m}$/s. Hardness value reached 13.1 GPa at 15 mm/min of pulling rate and tensile strength 900 MPa at 10 mm/min were also increased as the interlamellar spacing decreased.
Micro-pulling down법을 이용하여 $Al_2O_3/ZrO_2$eutectic fiber를 제조하여 그 미세구조 및 기계적 특성과 성장속도의 관계를 조사하였다. 성장속도는 0.1~15 mm/min였으며, 직경 0.2~2 mm, 길이 500 mm의 eutectic fiber를 제조하였다. $Al_2O_3/ZrO_2$eutectic fiber의 미세구조는 성장속도에 따라 rod-shape structure에서 lameller structure를 거쳐 lamellar pattern을 갖는 cellular structure로 변화하였다. lamellar thickness는 성장속도가 1 mm/min에서 15 mm/min로 증가함에 따라 380 nm에서 110 nm로 감소하였다. 이와 같은 성장속도에 따른 lamellar thickness의 감소경향은 inverse-square-root로 나타내면, = 1 -l/2와 같이 표현할 수 있다. 여기서 는 m, 는 m/s의 단위를 갖는다. 13.1 Gpa의 hardness, 900 Mpa의 상온인장강도를 나타냈으며, 성장속도의 증가 즉, interlamellar spacing이 감소함에 따라 증가하는 경향을 나타냈다.
