| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2009년 봄 (05/21 ~ 05/22, 무주리조트) |
| 권호 | 15권 1호 |
| 발표분야 | 에너지환경재료 |
| 제목 | 무연탄 석탄회 첨가량이 DPNR용 세라믹 하니컴의 강도 및 구조에 미치는 영향 |
| 초록 | 자동차, 화력발전소, 화학공장 및 도장공장, 디젤엔진기관 등에서 발생되는 배출가스로 인한 대기오염은 오늘날 지구 환경 오염의 주범이다. 이중에서도 디젤엔진은 가솔린엔진에 비하여 입자상물질(PM)과 질소산화물이 다량 배출되기 때문에 환경 문제에 있어서 최근에 가장 우선적 선결 과제로 등장하고 있다. DPNR(Desel Particulate NOx Reduction) 세라믹 하니컴이란 디젤엔진에서 발생되는 NOx 가스와 입자상 물질(PM; Particulate Matter)을 동시에 제거할 수 있는 최신형 필터를 말한다. DPNR의 재질은 열팽창 계수가 비교적 적은 코디어라이(Cordierite)계 세라믹이 가장 많으며, 내구성 향상을 위하여 SiC가 사용되기는 하지만 고가이어서 경제성이 결여된다는 문제점이 제기되고 있다. 본 연구에서는 코디어라이트계 세라믹 하니컴의 강도 및 경제성을 동시에 향상시키기 위하여 코디어라이트 원료 중 일부를 무연탄 석탄회로 대체하는 연구를 수행하였다. 무연탄 석탄회는 첨가량은 10~30wt%의 범위로 조절되었고, 소성온도는 1150~1300℃ 범위에서 조절되었다. 무연탄 석탄회의 평균입경은 코디어라이트의 입경과 유사한 20~30㎛의 것을 사용하였다. 이들 원료시료는 수분함량이 15~25wt% 범위 내에서 조절되었고, 쌍롤 압출성형기를 이용하여 하니컴을 제조하였다. 소성 전 압출 성형된 세라믹 하니컴의 크기(가로×세로)는 60×60mm로 하였고, 길이는 50mm로 하였다. 셀피치는 4mm이고, web 두께는 0.3mm로 하였다. 세라믹 하니컴의 구조적 특성은 압축강도, X선회절분석, SEM 분석에 의해서 평가되었다. 하니컴의 강도는 석탄회의 함량이 증가할수록 소성온도가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 소성온도가 1200℃인 경우, 무연탄 석탄회가 첨가되지 않은 코디어라이트계 세라믹 하니컴의 압축강도는 0.2kgf/㎟을 나타낸 반면에, 30wt%의 무연탄 석탄회를 첨가한 세라믹 하니컴의 압축강도는 0.65kgf/㎟로 약 3배정도 증가하는 연구결과를 얻었다. |
| 저자 | 장규범1, 주재환1, 조진녕1, 유연태1, 이근호2 |
| 소속 | 1전북대, 2(주)삼정세라믹 |
| 키워드 | 세라믹하니컴; DPNR; 무연탄석탄회; 압축강도 |
