초록
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본 연구에서는 뮬라이트에 첨가물로써 낮은 열팽창의 특성을 나타내는 라스계 재료(유크립타이트)를 나노크기로 첨가하여 뮬라이트보다 우수한 열적 특성을 가지는 복합체를 제조하고자 하였다. 라스계 재료로 사용한 유크립타이트는 화학적 양비론에 따라(Li2O:Al2O3:SiO2=1:1:2) 몰비에 맞추어 1000℃에서 2시간 동안 하소하여 단일상으로 합성하였으며, 어트리션 밀을 이용하여 1040rpm에서 12시간 동안 분쇄 하고 원심분리를 하였을 때 , 약 70nm 크기의 입자를 얻을 수 있었다. 뮬라이트는 상업적으로 사용되고 있는 45μm ...

본 연구에서는 뮬라이트에 첨가물로써 낮은 열팽창의 특성을 나타내는 라스계 재료(유크립타이트)를 나노크기로 첨가하여 뮬라이트보다 우수한 열적 특성을 가지는 복합체를 제조하고자 하였다. 라스계 재료로 사용한 유크립타이트는 화학적 양비론에 따라(Li2O:Al2O3:SiO2=1:1:2) 몰비에 맞추어 1000℃에서 2시간 동안 하소하여 단일상으로 합성하였으며, 어트리션 밀을 이용하여 1040rpm에서 12시간 동안 분쇄 하고 원심분리를 하였을 때 , 약 70nm 크기의 입자를 얻을 수 있었다. 뮬라이트는 상업적으로 사용되고 있는 45μm 분말을 구입하여 사용하였으며, 어트리션을 이용하여 1040rpm에서 8시간 분쇄하여 0.3μm크기의 입자를 얻을 수 있었다. 이 두 재료를 wt.%에 따라(M:E=9:1, 8:2, 7:3, 10:0) 혼합하였고 감압여과법을 이용하여 성형체를 제조하였다. 얻어진 성형체를 1350℃에서 1550℃까지 각각 열처리 하였으며, 온도에 따라 얻어진 시편에 대한 소결특성, 미세 구조 관찰과 열적 특성을 알아보기 위하여 상대밀도 측정, X-선 회절 분석, SEM 관찰, 열팽창계수측정, 열충격 저항을 측정하였다. 라스 조성물인 유크립타이트를 20wt.%첨가하였을 때, 1400℃에서 상대밀도값이 90%이상이었다.
미세구조 관찰 결과 뮬라이트 매트릭스에 첨가상인 라스 조성물 β-스포듐이 골고루 분포되어 있었으며, 열팽창률은 5.7×10-6/℃, 뮬라이트의 열팽창률은 6.18×10-6/℃였다. 뮬라이트와 비교해서 열팽창률이 크게 감소한 것은 아니지만 열충격 테스트에서는 월등히 우수한 특성을 보였다. 이는 매트릭스인 뮬라이트에 나노 크기의 라스계 화합물이 골고루 분포되어 내열충격 저항을 증가시키는 요인으로 사료된다.

Abstract
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In this study, the main purpose gives that nano-sized Lithium Alumino Silicate(LAS) is added as the second phase in Mullite matrix to enhance the thermal shock resistance.
LAS was prepared by mixing a batch as the Eucryptite(Li2O:Al2O3:SiO2 = 1:1:2) mole ratio and calcined for 2 hours at 1000℃...

In this study, the main purpose gives that nano-sized Lithium Alumino Silicate(LAS) is added as the second phase in Mullite matrix to enhance the thermal shock resistance.
LAS was prepared by mixing a batch as the Eucryptite(Li2O:Al2O3:SiO2 = 1:1:2) mole ratio and calcined for 2 hours at 1000℃. Synthesized LAS was dispersed in iso-propanol, and ground by Φ 1mm zirconia bead media at 1040rpm for 12hours.
The prepared mixture slurry of mullite and nano-sized LAS was formed by vacuum filtration method and sintered at 1350℃~1550℃ for 5hours.
The relative density of Mullite/LAS nano-composite(8:2) at 1400℃ was almost reached to the theoretical density of the composite. Microstructure of Mullite/LAS nano-composite shows beta spodumenes were evenly distributed in Mullite matrix.
Thermal expansion coefficient was 5.7×10-6/℃ and the thermal shock resistance of Mullite/LAS nano-composite showed significantly higher than that of Mullite, because the spodumene was homogenously distributed in mullite matrix like crystallized glass.

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