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삼차원 네트워크형 다공질 세라믹스

전문가 제언: ○ 다공성 세라믹스는 일정한 분포의 세공을 갖는 세라믹스를 의미한다. 입자의 크기와 분포를 제어한 골재에 플럭스 성분을 첨가하여 성형하고 고온에서 소성하여 제조한다. 세공의 크기는 1㎛에서 1㎜ 전후의 것이며 기공의 부피는 20~90% 정도를 가지고 있다.

○ 다공성 세라믹스는 기공제어, 활성도 증진, 고온 안정성, 투과도, 선택도, 경량화, 내열성 증진 등으로 환경오염 방지와 에너지 절약에 기여할 수 있는 혁신소재로 그 용도가 다양하고 활용되는 범위도 매우 넓다.

○ 이 문헌은 탄산염이나 수산화물·수화물 원료에 포함된 CO2나 H2O를 기공 형성제로 하여 1㎛ 정도의 다공질 세라믹스를 제조하는 것이다. 소결이 용이한 재료를 대상으로 하였기 때문에 기공 소실 억제를 목적으로 다공질 복합재료를 중심으로 진행하였다. 특히 저열팽창 산화물인 MgTi2O5계를 중심으로 삼차원 네트워크형 다공질 세라믹스를 소개하고 있다.

○ 균일한 연속기공의 3차원 망상구조를 갖는 다공체 세라믹스 재질로는 cordierite, alumina, SiC나 Si3N4 등이 있다. 세라믹 다공체는 내열충격성, 내열성, 내약품성이 있으며 용융금속의 여과제, 고온가스필터, 디젤 자동차 배기가스 필터, 전열변환소재 등에 이용되고 있다. 최근에는 기공의 물리적, 화학적 성질을 제어하여 의약, 바이오, 반도체, 신소재, 촉매, 담체 등의 첨단 분야에 응용이 확대될 전망이다.

○ 세라믹 다공체는 응용범위가 넓은 제품이며, 국내에서도 새로운 나노다공재료에 대한 연구도 진행되고 있다. 배기가스 정화분야는 대표적인 환경 분야로 이의 적용이 활발하게 진행되고 있다. 특히 시장으로는 허니콤 담체, 디젤용 허니콤필터, 멤브레인 필터 등이 확대될 것으로 예상하고 있다. 국내 합성기술은 선진국에 비해서 낮은 수준이며, 연구는 여러 분야가 협력을 하여야 개발이 가능한 분야이므로 관련기술인의 많은 관심이 필요하다고 생각한다.

저자: Yoshikazu Suzuki
자료유형: 학술정보