| 초록 |
ZnO는 광투과성이 우수하고, doping이 용이하며, 친환경, 저가 소재라는 장점을 바탕으로 인체 유해성과 자원 고갈, 고가의 문제점을 안고 있는 ITO(Indium Tin Oxide)를 대체 할 소재 중 하나로 각광받고 있다. 하지만 취성재료인 ZnO는 성형 시 소성 변형기구가 부족하여 성형 및 소결과정에서 크랙이 발생하기 쉽고, 분말 간 마찰에 의해 상대밀도의 불균일성을 띄게 된다. 따라서 본 연구에서는 일 방향 성형, CIP(Cold Isostatic Pressing), MPC(Magnetic Pulsed Compaction)와 같은 다양한 성형법을 이용하여 ZnO 소결체를 제조하였으며, 우수한 특성을 지니는 성형체를 제조하기 위해 성형공정에서 ZnO 분말과 바인더로 사용한 PVA(Poly Vinyl Alcohol)의 최적 조성비를 결정하고, 가장 우수한 특성(높은 상대밀도, 균일한 결정립 크기)을 가지는 성형조건 및 소결조건에 대하여 평가하였다. 그 결과 900 °C, 4 h 이상의 소결온도 및 소결시간에서는 성형법에 관계 없이 97 % 이상의 높은 상대밀도를 가지는 소결체를 제조할 수 있었으며, 표면 및 단면 관찰 결과 일 방향 성형과 CIP(Cold Isostatic Pressing)의 경우에는 MPC(Magnetic Pulsed Compaction)법으로 제조한 소결체에 비해 결정립 크기의 불균일성이 매우 컸다. |
