전기영동 증착으로 제조한 마이크로 섬유 강화 복합재료

전문가 제언

○ 수용액이나 유기용매와 같은 분산매체에서 대전된 콜로이드 입자에 외부에서 전장을 인가하여 입자의 움직임을 제어하는 전기영동증착(EPD: Electrophoretic Deposition) 기술이 1980년경에 도자기 성형에 적용하기 위하여 연구되기 시작되었다.

 

○ 박막이나 기능성 세라믹스 재료에 EPD 기술을 응용하기 위한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 이 기술은 비교적 저가의 단순한 장치가 사용된다는 점과 증착두께와 증착율의 조절이 용이하고 다양한 종류의 기판 위에 증착이 가능하다는 장점이 있다. 최근에는 세라믹스 계의 복합재료 코팅층을 금속기재 상에 EPD 기술로 형성시켜 기계 및 구조 특성을 향상시키려는 시도가 활발하다.

 

○ 본고는 알루미나 분말과 지르코니아 마이크로 섬유를 혼합한 현탁액을 이용하여 EPD 기술로 지르코니아 마이크로 섬유 강화 알루미나 또는 알루미나 래미네이트를 제조하고, 개선된 파괴인성과 파괴거동 등을 소개하였다. 25wt.% 지르코니아 마이크로 섬유+75wt.% 알루미나로 구성된 얇은 층을 삽입하여 50㎛ 두께의 100wt.% 알루미나 층을 적층한 래미네이트 복합재료의 기계적 성능이 우수하였다.

 

○ EPD 기술은 기초와 응용에 관련된 다수의 국제 규모 심포지엄들이 개최될 정도로 학술적으로나 산업적으로 주목받고 있다. 특히 부식 및 마모에 강한 세라믹스의 취성을 극복하고자 EPD 기술을 사용하여 래미네이트 구조를 가진 세라믹 섬유 강화 복합재료를 제조하려는 연구가 미국 및 독일을 비롯한 유럽 국가들에서 활발하다.

 

○ 한국은 EPD 관련 연구가 1990년대 중반에 시작되었고, 2000년대 중반부터 EPD 법을 세라믹스에 적용하여 디스플레이, 연료전지, 유전체 등 여러 분야에 적용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 최근에 EPD에 의한 유？무기 복합재료에 대한 연구가 있었다. 그러나 세라믹 섬유로 강화된 복합재료 제조에 대해서는 알려진 것이 없고, 앞으로 관심을 가져야할 분야이다.

저자

H. Hadraba, Z. Chlup, D. Drdlik, J. Cihlar

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

36()

잡지명

Journal of the European ceramic society

과학기술
표준분류

재료

페이지

365~371

분석자

정*생

분석물

• 전기영동 증착으로 제조한 마이크로 섬유 강화 복합재료.pdf [449,086 byte]

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