화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2014년 가을 (11/27 ~ 11/28, 대전컨벤션센터)
권호 20권 2호
발표분야 E. 구조 재료(Structural Materials)
제목 동결건조 공정으로 제조한 금속 다공체의 기공구조에 미치는 동결조건의 영향
초록 동결건조 공정은 방향성을 가지는 거대기공과 미세기공이 같이 존재하는 다공성 금속 및 세라믹을 제조하는 기술이다. 특히, 다공체를 유체 내 오염물질을 제거하기 위한 필터에 응용할 경우에는 기공의 방향성과 크기 등 기공구조의 제어가 중요하기 때문에 동결건조 공정은 많은 관심의 대상이 되고 있다. 동결건조 공정은 금속 또는 세라믹 분말이 균일하게 분산된 동결제 슬러리의 제조, 슬러리의 일방향 응고, 응고된 동결제의 제거를 위한 승화, 소결을 통한 분말결합으로 이루어져 있다. 이러한 공정에서 기공은 일방향으로 응고된 동결제가 제거된 자리에서 형성되기 때문에 방향성을 갖게 된다. 따라서 기공구조를 결정하는 것은 주로 동결공정 즉 동결제의 응고거동에 의존하기 때문에 이에 대한 자세한 연구가 요구된다.
따라서 본 연구에서는 슬러리의 동결과정에서 공정조건에 따른 동결제의 응고거동과 이러한 거동이 최종 기공구조에 미치는 영향을 고찰하고자 하였다. 동결제로는 camphene을 선택하고 고체분말로는 금속산화물 계를 선택하여 동결건조 및 수소분위기에서의 열처리를 통하여 다공성 금속을 제조하였다. 다공체에 존재하는 기공의 방향성과 크기변화를 분석하여 동결제의 응고조건이 기공구조에 미치는 영향을 해석하였다.
저자 김범석1, 전기철1, 김영도2, 석명진3, 오승탁1
소속 1서울과학기술대, 2한양대, 3강원대
키워드 Freeze-dying process; camphene slurry; Freezing condition; Pore structure
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