화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2012년 가을 (11/07 ~ 11/09, 라카이샌드파인 리조트)
권호 18권 2호
발표분야 E. 구조 재료(Structural Materials)
제목 동결건조 공정을 이용한 배향성 기공구조의 Al2O3 다공체 제조
초록  다공체는 그 내부에 기공 (pore)을 가지는 재료이며, 내부의 기공이 외부 표면과 연결된 개기공을 갖는 다공체는 커다란 비표면적과 유체에 대한 높은 투과성을 갖기 때문에, 기체 및 액체 내 오염물질 제거용 필터와 연료전지의 전극지지체 등과 같은 다양한 환경/에너지 분야에서 활용되고 있다. 개기공을 갖는 다공체의 응용을 위해서는 기공의 크기 및 분포, 배향성 등의 제어가 요구되며, 동결건조 공정은 기공구조를 정밀하게 조절할 수 있다는 점에서 많은 주목을 받고 있다.

 동결건조법은 분말과 액체상태의 동결제 (H2O)를 균일하게 혼합하여 응고시킨 후, H2O만 승화시켜 그 자리에 기공을 형성시키고 최종적으로 소결을 통하여 다공체로 제조하는 기술이다. 그러나 H2O를 동결제로 사용할 경우 동결온도가 영하로 되어야 하며 또한 응고시 부피가 팽창하여 형상제어에 어려움이 있어, 최근에는 H2O 대신 camphene을 동결제로 선택하여 다공체를 제조하는 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 동결제로 camphene을 선택하여 동결건조 공정으로 Al2O3 다공체를 제조하고 공정조건에 따른 기공구조를 분석하고자 하였다. 액상 camphene, Al2O3 분말 및 oligomer polyester의 분산제를 균일하게 혼합하여 슬러리를 제조하고, 분산제 첨가에 따른 분산 안정성을 평가하였다. 또한, 분말 첨가량 및 소결조건에 따른 기공구조의 변화를 해석하여, 요구되는 기공구조를 갖는 Al2O3 다공체 제조를 위한 최적의 공정조건을 제시하고자 하였다.
저자 유호석, 김안기, 현창용
소속 서울과학기술대
키워드 Porous Al2O3; Dispersion stability of slurries; Freeze-drying process; Pore structure
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