일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
마이크로웨이브 가열은 시편자체가 마이크로구조세라믹스의 대표적 소재인 탄화규소의 고인성화는 미세조직에 길게 자란 입자 (elongated grain)와 약한 입계 (weak interface)의 존재가 필수적이며, 특히 미세조직에서 길게 자란 입자들의 부피분율, 직경 및 길이는 기계적특성에 큰 영향을 미친다. 따라서, 탄화규소 소재의 기계적 특성은 이러한 미세구조를 제어함으로서 용도에 맞는 특성의 최적화가 가능하다. 본 기술은 이러한 미세구조제어에 관한 것으로서 현재 우수한 내마모특성과 고온안정성에 기인하여 "메카니컬 씰," "각종 노즐," "내화판," 등의 산업용 소재로 널리 사용되고 있는 탄화규소 소재의 특성 향상과 잠재적인 시장으로 "세라믹 가스터빈" 및 "고온 가스 필터"로 사용되는데 있어서 적용 가능한 핵심적인 기술이다. 본 기술로 제조된 고인성 탄화규소 소재의 파괴인성은 8 MPam1/2 정도이다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
세라믹섬유는 전통적인 내화물과 달리 낮은 열전도도, 축열량 및 탄성이 좋고 열충격성이 큰 이점을 갖고 있다. 이러한 세라믹섬유를 이용하여 보드 및 구조체 등을 제조할 경우 높은 부가가치를 이룰 수 있다. 특히 요로의 내외벽에 손쉽게 설치할 수 있으며 기존에 사용되던 내화물보다 1/3정도의 부피만을 사용하므로서 요로의 내부 체적을 증진시킬 수 있어서 막대한 에너지 절약을 가져올 수 있는 기술이다. 따라서 본 연구는 아래와 같은 특성을 갖는 제품을 제조하는데 연구목적이 있다. ㅇ밀 도 : 0.15∼0.6g/cm3 ㅇ사용온도 : 1300℃이상 ㅇ두께 : 5∼30 ㎜ ㅇ열적성질이 우수하며 경량임 ㅇ고온에서 사용 가능 ㅇ열충격성, 내화학성 및 내침식성이 우수함 ㅇ가공이 용이함- 특수형태의 단열용 기술이전(개발) 소요기간 및 비용 : 12개월(1억원) 기타사항 (기대효과 등) ㅇ세라믹 집진휠터 제조가능 ㅇ우수한 단열성능에 의한 에너지 절약효과 기대
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
기존의 담면, 유리면, 석면, 세라믹화이버와는 틀린 장섬유질의 보온단열재를 개발하므로서 기존 제품에서 없는 보온단열효과와 절연성이 우수한 제품의 개발이 가능하다. 기술내용으로는, ㅇ내열도 : 1000℃의 보온 단열재, 흡온재 ㅇ섬유크기 : 15㎛의 장섬유 ㅇ절연성 : 가장 안전한 신소재 ㅇ기존 Ceramic fiber, Glass fiber, Rack wool이외의 새로운 광섬유로 내열성과 전기 절연성이 우수한 신소재 o 일반적인 섬유질 보온재에서 일어나는 고온열화가 없음
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
본 발명은 카본섬유를 발열체로 이용하는 매트에 관한 것으로서, 특히 미세한 가닥의 카본섬유를 여러가닥 밀집 배열하므로써 종래의 저항체를 전열체로 사용하는 기기에서 발생되는 제반결함을 해소 할 수 있는 새로운 발열체에 관한 것이다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
무가압충진성형을 하면 일반적으로 세라믹 성형시 생기는 밀도구배를 없앨 수 있어서 균일한 SiC 발열체를 제조할 수 있게되며 이렇게 함으로서 발열체 전체에 균일한 저항을 갖게 되어서 수명을 연장시킬 수 있고 또 기계적 강도도 보다 좋은 제품을 얻을 수 있게 된다. 1. 무가압 조밀충진으로 고른 밀도와 미세구조를 가짐으로서 SiC 발열체 전체의 저항도가 균일하게 되어 수명이 긴 발열체를 생산할 수 있음. 2. 국내에서의 SiC 발열체의 수요양이 매우 크나 국내생산 기술이 매우 낙후되어 있어 전량 외국에서 수입이 되므로 국산화에 따른 외화절약이 됨.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
환경공해에 대한 규제강화 및 비싼 금속을 회수, 재활용하기 위해 세계적으로 활발한 연구가 진행중이며 고온, 부식성 가스들로 둘러싸인 열악한 조건에서도 사용 가능하다는 장점이 있는 세라믹 담체(필터)와 특수한 기능을 부여하는 세라믹 촉매에 대한 연구가 절실하다. 세라믹 담체로는 Al2O3, ZrO2, CeO2, SiO2, SiC, Cr2O3, zeolite 등과 저온용도의activated carbon(활성탄) 등이 알려져 있으며, 세라믹 촉매로는 CuO, Cu2O, TiO2, V2O5, ZnO, Fe2O3, Fe3O4, K2O 등을 단일조성 또는 혼합조성의 형태로 사용되고 있으며, 용도에 따라 촉매 및 담체의 조성과 구조가 결정된다. 본연구실에서는 세계적인 문제로 대두되어 있는 대기오염의 가장 큰 원인인 NOX와 SO2 가스를 제거하기 위한 CuO 촉매 분말제조공정 기술을 확보하였고, 아울러 알루미나 담체는 polymer의 적절한 첨가를 통해 기공률, 기공 크기를 용이하게 제어할 수 있는 공정을 개발하였다. 적정 담체 및 CuO 촉매 분말의 종류와 코팅방법에 따라 NOX와 SO2 가스의 제거효율이 결정되나, 촉매용 원료의 제조공정에 따른 영향에 대한 연구는 촉매 특성에 대한 연구에 비해 비약한 실정이다. 본 연구실에서는 구형의 기공전구체를 이용하여 최대 기공률(75%)과 기계적 강도를 지닌 alumina 담체의 제조공정을 개발함으로써 기타의 산화물계 담체 제조에 응용가능한 기반기술을 확보하였다. 아울러 CuO 분말제조공정을 확립함으로써 촉매 응용을 위한 기초 기술을 확보하였고, 이를 토대로 다른 산화물 촉매 분말에 대해서도 분말 제조 공정과 분말특성 연구를 광범위하게 진행중이다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
알루민산 소다와 규산염을 합성시킴으로서 제올라이트 분자체를 제조할 수 있으며, 특정 접착제를 활용하여 성형시켜 기체분리용 흡착제를 생산한다. 제올라이트는 결정구조를 통해 5A - 10A (10-10m) 크기의 자체 세공이 형성된다. - 분자체의 특성을 지닌 제올라이트를 합성시킴으로 고부가가치의 흡착제를 제조할 수 있음. - 여러 형태의 제올라이트를 합성하는 기술 확립. - 이온교환을 통한 촉매 및 이성체 분리에 사용 가능.기체상태의 특정 물질 분리 및 회수, 대기오염 가스 회수에 의한 환경오염 제거 및 회수, 수입 대체 효과
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
본 연구에서는 Pb2+이온이 존재하는 산성 용액에 표면 활성 유리를 넣고 반응 시켰을 때 Pb2+ 이온이 제거 되는 기구와 Pb2+ 이온 제거에 미치는 pH 영향등에 대하여 연구 하였다. SiO2-P2O5-Na2O-CaO계 유리를 150 ppm 의 Pb2+이온이 포함된 용액과 반응 시켰다. 이때 용액의 pH를 1에서 4 까지 변화 시키면서 실험 하였다. 일정 시간후 유리 표면에는 Pb10(PO4)6(Cl,OH) 결정이 형성 되었으며 PH=2일 때 결정성장이 가장 빠르고 이에따라 용액중 Pb2+ 이온이 가장 빨리 제거되었다. 이러한 결정성장은 유리가 산성용액과 반응할 때 표면에 SiO2-rich층을 만들고 그 위에 Pb2+, P5+ 이온등이 선택적으로 흡착되면서 결정이 형성하게 된다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
층상 폴리규산염은 우수한 흡착성과 swelling성, 내산성, 내알칼리성과 열적 안정성을 지니고 있어 흡착제, 이온교환제, 그리고 촉매담체로써의 사용 가능성을 가지고 있다. 또한 결정성 층상 폴리규산염의 swelling 현상을 이용하여 유효 organic compound를 pillaring하여 paint의 thickening agent, 안정제, 분산제, 화장품의 원료 등의 다양한 용도로 개발될 수 있다. 실리카를 원료로 사용하므로 열적 안정성이 우수하다. 가격이 비교적 저렴하며 swelling 및 pillaring 현상을 이용하여 다양한 용도 개발로 시장을 개척할 수 있다.환경분야의 소재로 수요가 지속적으로 증가될 것으로 사료됨
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
- 다공질 알루미늄계 에어필터 개발에 필요한 핵심설비인 원심분무장비, melt spinner 및 진공소결로를 설계제작하였다.- 원심분무법을 이용하여 분말을 제조하였고, 그 결과 회전판의 직경과 속도, 출탕온 도 및 출탕속도 등에 따른 생성 알루미늄 분말의 형상과 금속적 특징을 밝힘. - 연속다공질소결체의 제조시 결합제로서 알루미늄합금 Al-Si계, Al-Zn계, Al-Cu계, Al-Ni계 결합제 분말의 제조 및 그 특성파악 - Al Scrap은 건축재요 6000계 합금을 사용하여 후처리와 탈가스, filtering 공정을 채 택하여 용해, 주조하여 기계적 특성평가 실시
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
교통사고로 인한 외상과 노령화 사회에 따른 골다공증 등으로 인한 골결손부에 대한 대체 인공골과 치아결손부 대체 인공치아에 대한 수요가 급증하고 있으나, 국내에서는 이에 대한 연구와 개발이 미국, 일본에 비해 뒤떨어져 있는 실정이다. 본 연구실에서는 인공골용 수산화아파타이트의 분말제조공정, 성형법, 소결공정 등의 공정 제어기술과 골유도성과 생체친화성을 크게 향상시키기 위한 다공질 아파타이트 제조 기술을 개발하였다. 아울러 소재의 임상특성 조사를 병행하기 위해 서울의대 정형외과 팀과 공동연구를 진행하였다. 수산화아파타이트는 생체내 흡수가 느리고 다른 칼슘-인 화합물들은 생체 흡수가 빨라 미처 재생골이 자라기도 전에 체내에서 흡수, 내구성이 떨어지는 문제점이 있어 이들을 적절히 조합한 복합상 세라믹과 세라믹이 갖는 낮은 기계적 강도의 개선을 위한 아파타이트/콜라겐 복합체 제조가 요구된다. 따라서 본 연구실에서는 재생골의 생성과 인공골의 흡수의 동일한 속도와 재생골의 용이한 치환을 위한 최적 조성과 결정상 제어에 관한 소재기술과 다공체 성형기술을 개발하였고, 이를 토대로 인체에 적합한 인공이식골을 제조, 골이식술에 응용하고자 한다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
질화규소계 세라믹스에서 잘 조정된 bimodial 입도분포의 미세조직은 파괴인성을 향상시킨다. 질화규소에서 bimodial 구조의 형성은 1900℃이상의 온도에서 소결되었을 때만 가능한 것으로 알려져있으며 100기압 정도의 가압소결이 필수적이다. 이를위해서는 고가의 가압소결로가 필요하다. 본 연구에서는 비정상 입자성장에 영향을 줄 수 있는 변수로서 SiAlON 과 Si3N4계 조성에서 출발원료의 입도와 β입자량을 조절하여 상압소결로도 bimodial 입도분포를 가진 고인성의 질화규소재료를 개발하기 위하여 출발원료의 입도 및 β입자량이 미세조직 형성에 미치는 영향에 대하여 조사하여, 미세입자를 원료로 사용할 때 1850℃ 질소 상압분위기에서도 같은 조직의 질화규소를 제조할 수 있었다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
금속 fiber는 직경 10∼25㎛ 금속 fiber 를 소결하여 제조되며, 정유산업, 화섬산업, 식품산업 등에 광범위하게 이용되고 있다.1차년도 연구에서는 금속 fiber 제조분야와 filter media 제조분야로 구분하여 연구를 수행하였으며 주요 연구결과는 다음과 같다. 1. 금속 fiber 제조 인발 및 중간열처리에 의해 외경 2.6mm, 1.2mm, 0.55mm, 0.46mm 복합관 제조 - 단계별 stainless steel fiber 직경은 각각 45㎛, 22㎛, 8㎛, 6㎛임. 복합관의 탄소강 외피는 질산과 불산 혼합용액을 사용하여 제거하였음.2. Filter media 제조분야 진공소결로를 사용하여 filter media 소결 최적 조건을 선정하였으며, 크기 30cm×30cm 시제품을 제작하였음. 소결 후 filter media의 기공분포, 통기도 등 filter의 특성을 측정하였음.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
자전 고온 합성 반응법에 의한 질화 알루미늄
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
구조세라믹스의 대표적 소재인 탄화규소의 고인성화는 미세조직에 길게 자란 입자 (elongated grain)와 약한 입계 (weak interface)의 존재가 필수적이며, 특히 미세조직에서 길게 자란 입자들의 부피분율, 직경 및 길이는 기계적특성에 큰 영향을 미친다. 따라서, 탄화규소 소재의 기계적 특성은 이러한 미세구조를 제어함으로서 용도에 맞는 특성의 최적화가 가능하다. 본 기술은 이러한 미세구조제어에 관한 것으로서 현재 우수한 내마모특성과 고온안정성에 기인하여 "메카니컬 씰," "각종 노즐," "내화판," 등의 산업용 소재로 널리 사용되고 있는 탄화규소 소재의 특성 향상과 잠재적인 시장으로 "세라믹 가스터빈" 및 "고온 가스 필터"로 사용되는데 있어서 적용 가능한 핵심적인 기술이다. 본 기술로 제조된 고인성 탄화규소 소재의 파괴인성은 8 MPam1/2 정도이다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
고온 합금 재료중에서 MoSi2는 융점이 높고 밀도가 낮으며 특히 고온 산화 분위기에서 우수한 내산화성을 가지고 있다. MoSi2의 제품화에 필요한 소결성향상을 위해 볼 밀링 을 실시하여 입도의 미세화와 Fe,Ni의 혼입으로 인해 이론밀도의 90%이상되는 소결 밀도를 얻었으며 고압사출기를 이용한 분말사출성형법으로 U자 모양의 밀도가 균일한 성형체를 제조하였고 수소분위기가 질소분위기에서의 결합제제거에 유리하다는것을 알았다. 업셋 압력9.8MPa, 업셋 전류 21.2A/mm2 , 접합 시간 2.2∼4.4초에서 모재와 유사한 미세구조를 얻을 수 있었으며 업셋 전류를 낮출 경우 접합 시간을 3분 이상으로 증가 시켜야 한다. Hot Press를 이용한 균일반응모드 합성을 하여 70MPa 의 가압력하에서 Al 또는 Ti을 첨가하여 99%이상의 치밀화를 이루었으며 합금원소가 내산화성에는 영향을 미치지않았으나 전기비저항은 20∼50%증가를 나타내었다. 무가압균일반응 모드에서는 반응 전 성형체의 밀도는 생성물의 밀도에 영향을 미치지 않으며 승온 속도와 희석제의 양을 조절하여 93%까지의 생성물의 밀도를 얻을 수 있었다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
유전체 재료 CuO와 Bi2O3 를 각각 0.15 wt% 첨가한 BiNbO4 를 850 ℃에서 2시간 소결한 경우 유전율은 43, Q*F는 7900, 공진주파수 온도계수는 -3ppm/℃ 였다. 이 조성의 경우 Ag migration현상도 관찰되지 않았다. TiO2 계 조성의 경우 glass frit를 첨가한 ZnO-doped 조성이 900℃ 에서 소결 가능하였다. -. 자성체 재료 CuO와 Bi2O3 를 각각 6, 1 wt% 첨가한 Ni-Zn 페라이트의 경우 900℃에서 소결가능하였다. Ni/Zn 비와 CuO의 첨가량을 변화시키면 투자율 13~300 까지 특성을 발휘하는 조성을 얻을 수 있다. solid loading이 55 wt%인 sheet를 제작하여 60 ℃, 400 kg/cm2 의 적층조건을 사용하면 가장 치밀한 소결체를 얻을 수가 있었다. -. 저항체 재료 RuO2 의 함유량에 따라 결정상의 변화가 관측되고 이에 따라 전기전도기구가 변화하였다. 저항 paste의 점도는 150~180 kcps가 가장 적당하였다. 저항체는 1.7~200 k 의 면저항값을 나타내었다. -. 기계적,열적 평가 적층 복합재료의 이론적 특성과 파괴양상을 예측하였다. 이를 바탕으로 적층복합재료를 만들었을 때 기대되는 강도, 파괴시 변형률, 탄성계수 등이 예측될 수 있었다. 실제로 강도측정장치를 제작하고 파괴실험을 행하였다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
최종제품으로 사용되는 소결체의 우수한 물성을 기대하기 위해서는 원료로 사용되는 분말의 특성의 제어는 매우 중요하다. 본 연구에서는 구조용재료로써 주목을 받고 있고 최근에는 전자세라믹스 영역으로까지 적용범위를 넓혀가고 있는 탄화규소와 질화규소의 복합분말을 제조하였다. 분말의 특성을 효과적으로 제어하기 위하여 졸겔법에 의하여 얻어진 구형의 겔분말을 열처리를 함으로써 복합분말을 합성하였다. 단분산 구형의 겔분말은 PTMS와 TEOS를 물, 메탄올, 암모니아 혼합용액에 투입하여 반응시킴으로써 제조하였다. 질소분위기 1500 oC에서 8시간 열처리 함으로써 겔분말은 Si3N4/C의 복합분말이 생성되었으며, 이 분말을 다시 알곤분위기, 1400 oC에서 2시간 열처리 행함으로써 Si3N4/SiC 복합분말을 합성할 수 있었다. 열처리를 통하여 얻어진 복합분말은 구형의 겔분말의 형상을 그대로 유지하였으며, 약간의 크기가 확인되었다. 본 연구에서는 열처리시 겔분말의 거동과 얻어진 복합분말의 특성을 분석하였다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
- 근년 신소재의 개발이 큰 주목을 받고 있다. 내열·내마모·내식특성이 우수한 고강도 세라믹은 차세대 신소재의 일익을 담당할 중요한 재료이다. 그 중에서도 질화규소는 고강도, 고경도, 저밀도, 내마모성, 내열충격성, 내식성 등의 우수한 기계적·화학적성질을 가지고 있으므로 탄화규소 등과 함께 기대되고 있는 고온 구조용 세라믹이다. 그러나 질화규소의 응용분야를 확대시키기 위해서는 강도와 파괴인성 등의 기계적 성질을 한층 개량하는 것이 요구된다. 강도 및 인성을 향상시키기 위한 방법의 하나로써, 섬유, 입자, 휘스커 등을 첨가한 복합재료에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 휘스커 복합세라믹은 섬유 복합 세라믹과는 달리 종래의 분말야금법을 사용하여 용이하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라 입자 복합 세라믹보다 더 높은 파괴인성치가 기대되므로 휘스커 분산법이 시도되고 있다. 첨가 휘스커로써는 현재 고강도, 고경도 및 화학적으로 안정한 SiC 휘스커가 가장 널리 사용되고 있다. 따라서, SiC 휘스커를 질화규소에 첨가하여 제조한 SiC 휘스커/질화규소 복합세라믹의 기계적 성질에 영향을 미치는 (1)휘스커의 배향, (2)계면강도, (3)파괴원 등의 조직적 인자에 대하여 계통적으로 조사하여 SiC 휘스커/질화규소 복합세라믹의 기계적 성질의 대폭적인 향상을 달성하고자 한다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기
일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
단롤법에 의한 초박형 공정으로 고포화 자속밀도 (1.4T 이상) 와 나노구조를 갖는 Fe-B-Nb-(Cu) 계 합금에서 최소 6 m 두께의 리본합금을 제조하였으며 기존의 후박리본합금보다 우수한 자기적 특성을 가진다는 것을 확인하였다.ㅇ 결정립 크기가 5nm 정도인 bcc-Fe 상 나노결정구조를 가지는 Fe-Nb-B-N 박막합금을 제조하는 공정을 확립하였으며 자기적 특성과 주파수 의존특성이 양호함을 관찰하였다.ㅇ 최대강도 1900MPa, 평균강도 1570MPa 에 달하는 Si3N4 기지상에 평균입경이 서로 다른 두종류의 SiC 를 첨가하여 초미립 복합재료를 제조하였으며, 공정변수를 최적화하면 보다 기계적 특성이 우수한 초미립 복합재료를 제조할 수 있는 가능성을 확인하였다. ㅇ 유리섬유와 탄소섬유의 하이브리드 복합재료를 제조하며 충격시 생성되는 층간분리 (delamination) 현상과 충격후 압축강도 (CAI 값) 의 상관관계를 규명하였으며 CAI 값을 향상시키기 위해서는 유리섬유와 탄소섬유의 배치가 샌드위치형 (예를 들면 유리섬유/탄소섬유/유리섬유)으로 되는 것이 최적임을 확인하였다.
- 보유기관
- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-04-11
상세보기