수계 슬러리의 동결건조 공정을 이용한 다공성 세라믹스의 미세구조 제어

초록

다공성 세라믹스는 필터, 촉매담체, 흡착제로서 활용되고 있을 뿐만 아니라 고체산화물 연료전지, 막 반응기 등의 지지체로서 응용이 기대된다. 고체산화물 연료전지 및 막 반응기용 지지체에서는 높은 유체투과율과 넓은 비표면적이 동시에 요구되기 때문에, 기공구조의 제어가 필수적이다. 본 연구에서는 수계슬러리의 동결건조 공정을 이용하여 새로운 구조의 다공성 세라믹스의 제조공정을 확립하고자 하였다. 수계슬러리의 얼음형성 방향을 제어하고, 생성된 얼음을 승화시켜 제거함으로써 유체투과 방향에 평행하게 배향된 기공구조를 얻을 수 있었다. 동결건조를 이용하기 때문에 기공형성과정에서 bloating, wraping과 같은 현상이 발생하지 않았으며, 슬러리의 수분함량, 냉각속도의 조절에 의하여 기공구조를 조절 할 수 있었다.