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제안 방법
- -50 vol.%ZrO2 복합재료를 제조하기 위하여, 우선 출발원료로서 상업용 AIQ 3분 말과 고분자(ELVAX250, 듀폰)를 브라벤더 (instrument plastic-coder)에 장입한 후 전단력을 이용하여 재료를 균일하게 혼합하였으며, 동일한 조건에서 ZrO2분말과 고분자의 혼합체를 제조하였다. 이때, 세라믹 분말과 고분자의 혼합비율은 부피비로 50: 50이었으며, 온도와 속도를 각각 160℃와 60rpm으로 하여 약 40분동안 전단혼합작업을 실시하였다.
- , 압출비는 74:1 이었다. 각각의 압출재를 적당한 크기로 자른 후, AP와 ZP를 동일한 양으로 장입하여 다시 압출을 실시하였다 (2패스). 2 패스 후의 압출재는 필라멘트라 명명하기로 하며 이와 같은 공정을 반복하여 5패스까지 압출하였다.
- 2 패스 후의 압출재는 필라멘트라 명명하기로 하며 이와 같은 공정을 반복하여 5패스까지 압출하였다. 다중압출을 통해 얻어진 4패스 및 5패스의 필라멘트를 이용하여 150℃ 및 34.5 MPa의 조건으로 80X15X15의 금형 에서 저 온가압성 형 을 실시 하였다. 저 온가압성 형성 형체의 하소공정은 관상로를 이용하여 대기분위기에서 실시하였다(Fig.
- 특히 생체수복재료로 활용하기 위해서는 파괴인성, 생체적합성, 저 비중, 내 마모성이 우수하여야 하며, 그 중에서도 가장 중요한 생체적합성 측면에서 고찰하여 볼 때 금속 및 고분자 보다 세라믹재료가 큰 장점이 있는 것만은 부인할 수 없다. 본 연구에서는 생체재료로서의 활용도는 매우 우수하지만 인성의 획기적인 향상이 요구되는 AI203-ZrO2세라믹 복합재료를 섬유단상법을 이용하여 제조하였으며, 이 들 소재의 공정중 미세조직의 변화 및 소결거동을 전자현미경 (SEM, TEM, HRTEM)을 이용하여 체계적으로 고찰하였다.
- 압출회수에 따른 압 출재의 미세조직 변화는 SEM (JSM 5410)의 후방산란전자모드(BSE)를 이용하여 압출방향에 수직 또는 수평방향에서 관찰하였다. 소결체의 미세조직 관찰을 위하여, 다이아몬드 커터로 절단한 시편을 SKA연마지(#800~#1500) 와 다이아몬드 페이스트(9μm~1μm)를 이용하여 경면으로 연마한 후 1200℃에서 열 에칭을 2시간동안 실시하였다. 미세조직 관찰을 위해 딤플 그라.
- 하소된 성형체의 소결은 박스로에서 145(TC에서 2시간동안 실시하였다. 압출회수에 따른 압 출재의 미세조직 변화는 SEM (JSM 5410)의 후방산란전자모드(BSE)를 이용하여 압출방향에 수직 또는 수평방향에서 관찰하였다. 소결체의 미세조직 관찰을 위하여, 다이아몬드 커터로 절단한 시편을 SKA연마지(#800~#1500) 와 다이아몬드 페이스트(9μm~1μm)를 이용하여 경면으로 연마한 후 1200℃에서 열 에칭을 2시간동안 실시하였다.
- %ZrO2 복합재료를 제조하기 위하여, 우선 출발원료로서 상업용 AIQ 3분 말과 고분자(ELVAX250, 듀폰)를 브라벤더 (instrument plastic-coder)에 장입한 후 전단력을 이용하여 재료를 균일하게 혼합하였으며, 동일한 조건에서 ZrO2분말과 고분자의 혼합체를 제조하였다. 이때, 세라믹 분말과 고분자의 혼합비율은 부피비로 50: 50이었으며, 온도와 속도를 각각 160℃와 60rpm으로 하여 약 40분동안 전단혼합작업을 실시하였다. 전단혼합공정은 고분자와 이종의 세라믹 분말을 이용하여 복합재료를 제조하는 경우, 재료 간의 밀도 및 융점 등의 차이가 크기 때문에 균질성 확보에 한계가 있으므로 이를 극복하기 위해서 전단혼합공정이 필요하다.
- 미세조직 관찰을 위해 딤플 그라.인더 (656 Gatan) 와 PIPS (691 Gatan)를 이용하여 TEM시편을 제조한 후 TEM (JEM 2010)을 이용하여 분석을 실시하였다.
- 5 MPa의 조건으로 80X15X15의 금형 에서 저 온가압성 형 을 실시 하였다. 저 온가압성 형성 형체의 하소공정은 관상로를 이용하여 대기분위기에서 실시하였다(Fig. 1). 하소된 성형체의 소결은 박스로에서 145(TC에서 2시간동안 실시하였다.
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