MgAl2O4 세라믹 다공체의 저비용 친환경 제조법

전문가 제언

○ 알루민산마그네슘 스피넬(MAS: MgAl2O4 Spinel)은 기술적으로 중요한 세라믹스 중의 하나로 높은 융점, 높은 경도, 비교적 낮은 밀도, 상온과 고온에서 높은 강도를 가질 뿐 아니라, 높은 내화학성, 비교적 낮은 열팽창계수, 높은 내열충격성과 같은 많은 우수한 특성을 갖는다. 따라서 압력 용기의 광학창, 알루미늄 전해조의 재래식 탄소 전극의 대체재, 습도 센서, 시멘트 회전로 또는 제강용 래들의 내화재, 촉매지지체에 사용되어 왔다.

 

○ 최근에 세라믹 발포체의 활용이 증가하면서, 효율적인 제조법이 개발되고 있다. 벌크 발포체의 제조를 위한 세라믹 슬러리에 주로 사용되는 유기성 결합제는 고가이고, 독성이 있어 환경적으로 안전하지 못하다. 이를 해결하기 위하여 본고는 MgAl2O4 세라믹 나노분말에 천연 단백질인 난백(egg white)을 사용하여 발포체를 제조한 새로운 시도에 대해서 소개하였다. MgAl2O4 나노입자를 함유한 현탁액을 사용하여 최대 기공률이 90%인 소결 발포체를 제조할 수 있었다.

 

○ 세라믹 발포체에 대한 기술은 1990년대 중반 이후 꾸준하게 개발되어 여러 분야에서 활발하게 적용되어 제품화되었다. 이의 제조를 위하여 세라믹 현탁액으로 침적된 고분자 스펀지의 번아웃, 고상 소결, 졸-겔 처리, 겔캐스팅 등의 여러 방법이 활용되고 있다. 2010년 이후에는 유해한 유기성 첨가제를 무해한 천연 물질로 대체하려는 연구가 있어왔고, 본고의 시도도 그 일환이다. 독일, 인도, 일본, 중국 등이 많은 관심을 갖고 연구하고 있다.

 

○ 한국에서는 MgAl2O4 재료가 시멘트 회전로, 제강로, 금속 용해로용 도가니, 열전대 보호관 등의 구조용 내화재료로 주로 사용되고 있다. 이에 따라 1980년대 중반부터 MgAl2O4 재료에 대한 관심이 증가하여 합성을 위한 기술 개발이 이루어진 바 있으나, 발포체에 대한 연구는 알려진 것이 별로 없다. 세라믹 발포체는 필터, 멤브레인, 촉매지지체, 센서, 생체 재료 등으로 사용이 확대될 것으로 보아, 저비용 친환경적인 제조법의 개발에 관심을 가질 필요가 있다.

저자

S. Tripathy, D.S. Saini, D. Bhattacharya

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

4()

잡지명

J. of Asian Ceramic Societies

과학기술
표준분류

재료

페이지

149~154

분석자

정*생

분석물

• MgAl2O4 세라믹 다공체의 저비용 친환경 제조법.pdf [485,818 byte]

이미지변환중입니다.