화학 - 지르코니아에 대하여

지르코니아에 대하여

• 요약 ; 산화지르코늄을 통틀어 이르는 말이다. 지르코늄의 산화물이며 흰색의 결정체이다.
화학식 ; ZrO2
분자량 ; 123.22
녹는점 ; 약 2,700℃
→ 단사정계로 보기 드문 광물이다. 굴절률이 크고 녹는점이 높아서 내식성이 크다. 물에 녹지 않고, 황산·플루오린화수소산에 녹는다. 요업용으로 중요한 원료이며, 치과에서 사용하는 세라믹 재료 중 가장 강도가 높고 심미성이 뛰어나 치아를 대신하는 재료로도 이용되고 있다. 급격한 온도의 변화에 견디므로 급열·급랭의 기구 류(예를 들면, 도가니)에도 사용된다.
• 신소재에서 바라보기
높은 융점(2677℃)과 낮은 열전도율 때문에 뛰어난 내열재료로 주목을 받아 왔지만 약 1100℃에서 단사정 - 정방정 상전이로 기인한 체적 변화가 있어 실용상 문제가 있었다. 이 상전이의 극복을 위한 연구 결과 CaO, MgO, Y2O3 등을 소량 첨가 고용시킴으로써 상전이를 방지할 수 있음이 발견되었다. 그리고 이 안정화 지르코니아는 큰 음이온 전도성을 나타내는 사실이 발견되어 고체 전해질로서의 이용, 특히 우수한 산소 센서로 널리 이용된다.
그리고 이 결정 상전이의 양을 조정하여 조직미세구조를 컨트롤한 PSZ는 고강도이고, 세라믹의 결점인 취약성도 크게 개선된다. 이와 같은 높은 인성의 지르코니아는 기계용 재료, 예컨대 절삭용 등에 이용되기 시작하고 있다. 지르코니아를 알루미나나 질화규소 등으로 분산시킴으로써 이와 같은 취약성의 개선에 이바지할 수 있음이 알려져 있다. 또 도자기용 안료의 성분으로서도 중요하다.

(캡쳐사진 출처 ; 네이버 카페)
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