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겔화 동결법을 이용한 초 고기공율 세라믹스의 제조기술

전문가 제언: ○ 규칙적인 공간을 갖는 다공체는 높은 비표면적으로 촉매나 흡수제로 우수한 성질을 나타낸다. 다공성 세라믹스 재료는 분리, 분산, 흡수 및 유체접촉 기능을 이용하여 단열재, 흡음제, 경량벽재와 흡수재, 탈취제 등의 생활용품 이외에 배기가스 정화용 필터 등의 환경 분야에 다양하게 사용되고 있다. 최근에는 기공의 물리적, 화학적 성질을 제어하여 의약, 바이오, 반도체, 신소재, 촉매, 담체 등의 첨단 분야에 응용이 확대될 전망이다.

○ 세라믹 재료는 cordierite, mullite, alumina, spodumene 등이 사용되고 있으며 요구되는 특성에 따라서 선택한다. 내열충격성이 필요한 배기가스 정화용은 열팽창 계수가 낮은 cordierite가 사용되며 화학적 안정성과 기계적 강도가 요구되는 것은 내산성과 강도가 우수한 mullite가 사용된다.

○ 이 문헌에서 소개된 겔화 동결법은 겔화성 고분자를 함유한 슬러리를 겔화시킨 후에 동결하는 방법이다. 이 방법에서는 동결에 의해 형성하는 얼음을 세공의 공급원으로 이용한다. 겔화성 고분자를 함유한 슬러리 중에 미량의 세라믹 분말을 균일하게 분산시켜서 겔화시킨다. 겔을 동결시킨 후에 내부에 형성된 얼음을 건조 제거하고 탈지, 소성하여 초 고기공률의 다공체를 제조한다.

○ 세라믹 다공체는 응용범위가 넓은 제품이며 국내에서도 새로운 나노 다공재료에 대한 연구도 진행되고 있다. 배기가스 정화 분야는 대표적인 환경 분야로 국내에서 가장 큰 시장을 형성하고 있다. 동결법에 의한 다공체는 배향성의 형성이 우수하며 초 기공률을 나타낸다. 또한 친환경적이며 기공 조정이 용이하여 기존의 다공체 제조방법에 비하여 좋은 아이디어라고 생각된다. 세라믹 다공체 제조에 종사하고 있는 사람은 관심을 가지고 읽기를 바란다.

저자: Manabu Fukushima
자료유형: 학술정보