메카노 케미컬 반응을 이용한 세라믹 미 분말 합성

전문가 제언

○ 메카노 케미스트리에 의한 세라믹 분말의 합성이 늘어가고 있지만 프로세스의 재현성이 낮고 대량화하기가 어려우며 고순도 분말을 합성하기 어려운데다가 반응 메커니즘도 충분히 밝혀지지 않아서 사용하기 곤란하다. 그래서 다소 부정확하나 간접법을 소개하였다.

○ 세라믹스는 수천 년 전부터 분말상태의 원료를 성형하여 제조하였다. 원료분말의 입도나 형태에 따라서 제품의 특성도 달라진다. 따라서 제품의 물성을 향상하기 위하여 분쇄방법도 꾸준히 발전하여 왔다. 최근에는 미분쇄에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 메카노 케미컬 프로세스는 원료분말이 분쇄매체에 의하여 분쇄되고 나노단위로 균일하게 혼합되어 입자의 접촉면(반응계면)에 가해진 분쇄응력이 반응의 활성화 에너지를 초과하면 합성이 이루어지기도 한다.

○ 분쇄 에너지가 물질의 구조를 변화시켜서 외부 가열 없이 고온상이나 고압상을 얻는 경우가 있고 새로운 물질의 합성도 가능하다. 그러나 분쇄조건에 따라서는 원하지 않은 상이 생성할 경우도 있다. 예를 들어서 TiO2에는 아나타제, 부루카이트 및 루타일의 결정형이 있다. TiO2를 광촉매로 사용할 경우에는 아나타제형 결정이 가장 촉매효과가 높고 루타일형 결정이 가장 낮다. 그러므로 아나타제형 결정으로 존재하기를 바라지만 분쇄조건 즉 분쇄기의 재질 및 분쇄시간에 따라서는 상압에서는 존재하지 않는 고압형 TiO2(Ⅱ)가 생성될 경우도 있다. 이 고압형 TiO2(Ⅱ)의 광촉매 효과는 부루카이트형 결정보다도 약하다.

○ 볼밀로 분쇄하면 새로운 상이 생성할 수 있는데 이것은 분쇄할 때 볼과 볼 사이나 용기와 볼 사이에 있는 원료에 가해진 순간적인 압축력에 의한 것이다. 볼밀의 재질에 따라서 압축력이 달라지며 분쇄기의 재질에서 오는 영향도 고려해야 한다.

저자

Osami ABE

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

44(10)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

797~801

분석자

김*훈

분석물

• 메카노 케미컬 반응을 이용한 세라믹 미 분말 합성.pdf [366,179 byte]

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