• 한국세라믹학회지
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• 제38권5호
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• pp.479-484
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• 2001

고순도 알루미나 분말에 소결조제로서 MgO를 0ppm 및 500ppm 첨가하여 열분무건조기를 사용하여 준비한 과립을 80$0^{\circ}C$에서 하소를 함으로써 얻어진 과립으로 제작한 소결체의 MgO 첨가량에 따른 미세구조와 꺾임강도에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 시편두께를 50$mu extrm{m}$의 박편으로 가공하여 투광법으로 내부구조도 관찰하였다. MgO를 500ppm 첨가하여 제작한 과립을 180 MPa의 냉간정수압성형성 후 1$600^{\circ}C$에서 소결한 소결체는 상대밀도가 100%에 도달하였고 균일한 결정립성장의 치밀한 미세구조를 나타내었다. MgO를 500ppm 첨가한 시편의 4점 꺾임강도 또한 각 소결온도에서 MgO를 9ppm 첨가한 시편보다 23%-32%정도 높은 강도를 나타내었으며, 특히 소결온도 1$600^{\circ}C$에서는 꺾임강도가 501MPa 그리고 weibull 계수가 20의 고강도이면서 신뢰성이 높은 알루미나 소결체가 얻어졌다. 본 연구에서는 weibull 계수의 값이 높은 시편일수록 내부구조의 결함크기가 작고 이 작은 결함이 시편내부에 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제27권6호
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• pp.799-807
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• 1990

In this study, effects of oxide additives on mechanical properties and microstructure of A1N and A1N polytype ceramics were investigated. Fine A1N powder was synthesized by nitriding alumiuim hydroxide prepared from Al-isopropoxide, at 1350$^{\circ}C$ for 10h in N2 atmosphere. By adding 3w/o Y2O3, 0.56w/o CaO, and 10w/o SiO2 to AlN powder, AlN and AlN polytype ceramics were prepared by hot-pressing under the pressure of 30 MPa at 1800$^{\circ}C$ for 1h. AlN ceramics with no additives formed considerable amount of AlON phase, while AlN ceramics doped with Y2O3 or CaO decreased AlON phase and formed Y-Al or Ca-Al oxide compound. AlN＋10w/o SiO2(＋3w/o Y2O3) composition produced AlON and AlN polytype compound having 21R as a major phase. Room temperature flexural strength of AlN ceramics with no additive was 246MPa, and room temperature flexural strength and critical temperature difference by thermal shock(ΔTc) of AlN ceramics dooped with Y2O3 or CaO were 532MPa/340$^{\circ}C$ and 423MPa/300$^{\circ}C$, respectively. Y2O3 and CaO used as sintering agent played roles of densification and oxygen removal of AlN ceramics, and affected grain growth/grain morphologies of AlN ceramics.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권2호
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• pp.132-139
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• 2005

마이크로파 유전체 세라믹스 $BaO-Nd_{2}O_3-TiO_{2}(BNT)$계 상용분말과 PbO-base의 결정화 유리프릿 복합체를 출발원료로 하여 테입 케스팅법으로 그린시트를 제초하기 위해 첨가유기물의 조성 변화에 따른 슬러리의 분산특성 및 유동특성 그리고 최종그린시트의 그린/소결밀도 변화를 연구하였다. 분산제량의 증가는 분산에 유효하였으나, 일정량 이상이 첨가되면 분산을 저해하는 요인으로 작용하였으며 복합체 분말에 1.75 wt$\%$의 fish oil을 첨가하였을 때 분산특성이 가장 우수하였다 준비된 모든 조성의 슬러리에서 의가소성거동(shear thinning)이 나타났고 파우더, 바인더 그리고 유기물의 전체 함량이 증가할수록 상대점도는 증가하는 경향을 나타내었다. 복합체 분말과 용매의 비율 65 : 35, 결합제는 6 wt$\%$, 가소제는 3 wt$\%$에서 테이프의 특성이 가장 우수하였다. 이때 슬러리의 점도는 677cps, 그린/소결밀도는 $3.3g/cm^3,\;5.56g/cm^3$로 각각 나타났다.

• 청정기술
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• 제20권3호
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• pp.212-217
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• 2014

재생공정에서 황화 된 탈황흡수제의 재생을 위하여 산소는 산화제로 사용되었다. 재생공정에서 미량의 미 반응 산소는 직접 황 회수 공정으로 유입된다. 그러나, $SO_2$ 환원을 위한 반응성은 미 반응 산소의 다양한 이유에 의해서 저하된다. $SO_2$ 환원을 위한 반응성 실험을 위해 Sn-Zr계 촉매가 사용되었으며, $SO_2$와 $O_2$는 각각 5.0 vol%와 4.0 vol%로 고정하였고 $300-450^{\circ}C$와 1-20 atm에서 수행되었다. 본 연구에서는 고온건식 탈황공정의 직접 황 회수공정에 유입되는 미 반응산소에 의한 촉매반응성 저하에 미치는 영향을 조사하였다. $SO_2$ 환원으로 생성된 원소 황은 미 반응산소에 의해서 재산화되고, redox반응기구에서 Sn-Zr계 촉매의 빈 격자 산소자리가 미 반응산소에 의해서 재산화되므로 $SO_2$ 전화율은 감소되는 것으로 판단된다. 한편 환원제로써 공급된 CO는 미 반응산소에 의해서 산화되어 연소열에 의해 촉매 충전 층 온도가 상승되기도 한다. 결과적으로 충전 층의 빠른 온도상승은 활성 물질을 소결시켜 촉매의 비활성화를 초래하게 된다.

• 한국재료학회지
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• 제24권9호
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• pp.495-501
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• 2014

Despite having many attractive properties, $ZrO_2$ ceramic has a low fracture toughness which limits its wide application. One of the most obvious tactics to improve its mechanical properties has been to add a reinforcing agent to formulate a nanostructured composite material. Nanopowders of $ZrO_2$ and Cr were synthesized from $CrO_3$ and Zr powder by high energy ball milling for 10 h. Dense nanocrystalline $2/3Cr-ZrO_2$ composite was consolidated by a high-frequency induction heated sintering method within 5 min at $600^{\circ}C$ from mechanically synthesized powder. The method was found to enable not only rapid densification but also the inhibition of grain growth, preserving the nano-scale microstructure. Highly dense $2/3Cr-ZrO_2$ composite with relative density of up to 99.5% was produced under simultaneous application of a 1 GPa pressure and the induced current. The hardness and fracture toughness of the composite were 534 kg/mm2 and $7MPa{\cdot}m1/2$, respectively. The composite was determined to have good biocompatibility.

• 한국재료학회지
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• 제26권8호
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• pp.449-453
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• 2016

$HA(hydroxyapatite)/{\beta}-TCP$ (tricalcium phosphate) biomaterial (BCP; biphasic calcium phosphate) is widely used as bone cement or scaffolds material due to its superior biocompatibility. Furthermore, $NH_4HCO_3$ as a space holder (SH) has been used to evaluate feasibility assessment of porous structured BCP as bone scaffolds. In this study, using a spark plasma sintering (SPS) process at 393K and 1373K under 20MPa load, porous $HA/{\beta}-TCP$ biomaterials were successfully fabricated using $HA/{\beta}-TCP$ powders with 10~30 wt% SH, TiH2 as a foaming agent, and MgO powder as a binder. The effect of SH content on the pore size and distribution of the BCP biomaterial was observed by scanning electron microscopy (SEM) and a microfocus X-ray computer tomography system (SMX-225CT). The microstructure observations revealed that the volume fraction of the pores increased with increasing SH content and that rough pores were successfully fabricated by adding SH. Accordingly, the cell viabilities of BCP biomaterials were improved with increasing SH content. And, good biological properties were shown after assessment using Hanks balanced salt solution (HBSS).

• 한국재료학회지
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• 제16권3호
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• pp.188-192
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• 2006

The microstructures and mechanical properties of continuously porous $SiC-Si_3N_4$composites fabricated by multi-pass extrusion were investigated at different Si levels added. Si-powder with different weight percentages (0%, 5%, 10%, 15%, 20%) was added to the SiC powder to make the raw mixture powders, with $6wt%Y_2O_3-2wt%Al_2O_3$ as sintering additives, carbon ($10-15{\mu}m$) as a pore-forming agent, ethylene vinyl acetate as a binder and stearic acid ($CH_3(CH_2)_{16}COOH$) as a lubricant. In the continuously porous $SiC-Si_3N_4$ composites, $Si_3N_4$ whiskers like the hairs of nostrils were frequently observed on the wall of the pores. In this study, the morphology of the $Si_3N_4$ whiskers was investigated with the silicon addition content. In the composites containing of 10 wt% Si, a large number of $Si_3N_4$ whiskers was found at the continuous pore regions. In the sample to which 15 wt% Si powder was added, maximum values of about 101 MPa bending strength and 57.5% relative density were obtained.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권5호
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• pp.210-216
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• 2007

극청정 가스필터용 다공성 멤브레인을 제조하기 위해 금속산화물 분말의 in-situ한 환원/소결 공정을 이용하였다. 또한 기공도의 향상을 위해 solid pore forming agent로써 구형의 폴리머 입자를 첨가하여 금속 섬유를 사용한 멤브레인과 비슷한 52%의 기공도를 가지는 니켈 멤브레인을 제조하였다. 제조된 니켈 멤브레인은 폴리머의 첨가에 따라 평균기공크기와 기공도가 증가하였다. 한편 환원/소결 온도가 $800^{\circ}C$에서 $1000^{\circ}C$로 상승함에 따라 평균기공크기와 기공도는 감소하였다. 이는 환원/소결 온도가 상승함에 따라 격자확산 및 입계확산이 진행되어 멤브레인의 수축률 증가를 일으켰기 때문이다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권2호
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• pp.183-189
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• 2014

내화성 및 내화학성이 우수한 현무암사의 표면에 회분식 방법에 의한 테프론 코팅 연구의 결과를 토대로 연속식 코팅 공정 인자를 도출하기 위한 연구를 수행하였다. 현무암사를 7,5 wt% 트리에톡시트리플루오로실란(TMTFPS)으로 연속적으로 전처리 한 후, 침투제로 0.25 wt% bis(2-ethylhexyl)sulfo succinate (DOS-Na)가 함유된 20 wt% 테프론 수분산액으로 딥 코팅한 후 2 m의 $120^{\circ}C$ 건조 챔버에서 12 m/mim의 속도로 건조한 후 2 m의 $380^{\circ}C$ 소성 챔버에서 40초간 소성하여 최종 $3.4g_f/D$의 인장 강도와 $2.3g_f/D$의 루프강도를 가지는 테프론이 코팅된 고내열 재봉사용 현무암사를 제조하였다.

• 한국재료학회지
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• 제25권11호
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• pp.602-606
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• 2015

Porous W with spherical and directionally aligned pores was fabricated by the combination of sacrificial fugitives and a freeze-drying process. Camphene slurries with powder mixtures of $WO_3$ and spherical PMMA of 20 vol% were frozen at $-25^{\circ}C$ and dried for the sublimation of the camphene. The green bodies were heat-treated at $400^{\circ}C$ for 2 h to decompose the PMMA; then, sintering was carried out at $1200^{\circ}C$ in a hydrogen atmosphere for 2 h. TGA and XRD analysis showed that the PMMA decomposed at about $400^{\circ}C$, and $WO_3$ was reduced to metallic W at $800^{\circ}C$ without any reaction phases. The sintered bodies with $WO_3$-PMMA contents of 15 and 20 vol% showed large pores with aligned direction and small pores in the internal walls of the large pores. The pore formation was discussed in terms of the solidication behavior of liquid camphene with solid particles. Spherical pores, formed by decomposition of PMMA, were observed in the sintered specimens. Also, microstructural observation revealed that struts between the small pores consisted of very fine particles with size of about 300 nm.