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 다공체 제조에서 동결제의 응고거동이 기공구조에 미치는 영향
초록 동결건조 공정은 50%이상의 높은 개기공도를 갖으면서 거대기공과 미세기공이 동시에 존재하는 다공체를 제조할 수 있는 기술이다. 동결건조는 분말과 동결제를 혼합한 슬러리 제조, 슬러리의 동결 및 응고된 동결제의 승화, 소결을 통한 분말 간의 화학적 결합 공정으로 이루어져 있다. 동결건조 공정에서 기공도는 첨가한 원료분말의 양과 소결온도에 의존하며, 거대기공의 크기 및 분포와 배향성 등은 동결제의 응고조건을 변화하여 제어할 수 있다. 따라서 요구하는 기공구조를 갖는 다공체의 제조를 위해서는 동결제의 응고거동에 대한 이해가 필요하다.
본 연구에서는 금형 내에서 동결 시에, 응고열의 전달방향에 따른 거대기공의 배향성, 응고과정 중에 액상 동결제와 고상입자와의 상호작용에 의한 응고조직의 변화거동 등을 고찰하고자 하였다. 동결제로는 camphene과 고상입자로는 WO3을 선택하여 다양한 동결건조 조건 및 수소환원과 소결처리에 따른 기공구조의 변화를 조사하였다. 또한 camphene의 응고조건에 따른 미세조직 특성을 분석하여 동결제의 응고거동이 기공구조에 미치는 영향을 해석하고, 요구되는 기공특성을 갖는 다공체 제조의 최적 공정조건을 제시하고자 하였다.
저자 권나연1, 이원석1, 장시영2, 석명진3, 오승탁1
소속 1서울과학기술대, 2한국항공대, 3강원대
키워드 Freeze-drying process; Solidification behavior of camphene; Pore structure
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