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나노 및 마이크로 입자 비율에 따른 광조형 3D 프린팅용 ZrO2/High-temp 복합 수지의 분산 안정성 및 기계적 특성
Dispersion Stability and Mechanical Properties of ZrO2/High-temp Composite Resins by Nano- and Micro-particle Ratio for Stereolithography 3D Printing 원문보기

한국재료학회지 = Korean journal of materials research, v.29 no.4, 2019년, pp.221 - 227  

송세연 (한국세라믹기술원 에너지저장소재센터) ,  박민수 (서울과학기술대학교 기계시스템디자인공학과) ,  윤지선 (한국세라믹기술원 에너지저장소재센터)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study examines the role of the nano- and micro-particle ratio in dispersion stability and mechanical properties of composite resins for SLA(stereolithography) 3D printing technology. VTES(vinyltriethoxysilane)-coated $ZrO_2$ ceramic particles with different nano- and micro-particle r...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 논문에서는 SLA 3D 프린팅 방식에서의 3D 출력물의 나노 및 마이크로 입자 비율에 따른 분산 안정성및 기계적 특성을 평가하기 위해 ZrO2 세라믹 나노 입자와 마이크로 입자를 합성하고 나노 및 마이크로 입자 비율에 따른 분산 안정성 및 기계적 특성을 평가하였다. 나노 및 마이크로 입자 비율은 각각 100:0, 80:20, 60:40, 40:60, 20:80, 0:100의 중량비로 각각 제조되었으며 ZrO2합성 입자의 분산 안정성을 향상시키기 위해 실란 커플링제(vinyltriethoxysilane, VTES)로 표면 코팅을 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
생산된 부품에 실란 커플링제를 이용한 표면개질법이 사용되는 이유는? 그러나 폴리머 기반의 유기 물질에 세라믹과 같은 무기 입자들이 첨가되는 경우 유기 물질과의 상호작용이 떨어져 분산 안정성이 감소된다. 생산된 부품의 기계적 특성을 효과적으로 확보하기 위해서는 이러한 분산 안정성을 우수하게 유지 시켜야 하며 분산안정성을 향상 시키기 위한 방법으로서 실란 커플링제를 이용한 표면개질법이 많이 사용된다.8-10) 실란 커플링제의 경우 가수분해가 가능한 무기 작용기와 유기물질과의 상호작용을 극대화시키기 위한 유기 작용기를 갖는 유기 규소 화합물의 일종으로서 무기 성질을 갖는 세라믹 입자 표면을 유기 표면으로 개질하여 유기물질과의 네트워크 형성을 통한 분산 안정성을 향상시켜주는 역할을 한다.
실란 커플링제란? 생산된 부품의 기계적 특성을 효과적으로 확보하기 위해서는 이러한 분산 안정성을 우수하게 유지 시켜야 하며 분산안정성을 향상 시키기 위한 방법으로서 실란 커플링제를 이용한 표면개질법이 많이 사용된다.8-10) 실란 커플링제의 경우 가수분해가 가능한 무기 작용기와 유기물질과의 상호작용을 극대화시키기 위한 유기 작용기를 갖는 유기 규소 화합물의 일종으로서 무기 성질을 갖는 세라믹 입자 표면을 유기 표면으로 개질하여 유기물질과의 네트워크 형성을 통한 분산 안정성을 향상시켜주는 역할을 한다.
세라믹 부품의 밀도 및 기계적 특성을 향상시키기 위하여 두 가지 입자를 혼합하는 바이모달 입도분포를 사용하는 이유는? 세라믹 부품의 밀도 및 기계적 특성을 향상시키기 위하여 두 가지 입자를 혼합하는 바이모달 입도분포를 이용한 연구가 많이 진행되었다.5-7) 하나의 입자를 이용하는 것보다 상이한 두 가지 입도 분포를 갖는 입자를 혼합한다면 세라믹 부품의 충진 밀도가 증가하여 보다 효과적으로 기계적 특성을 향상시킬 수 있다.
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참고문헌 (12)

  1. Z. C. Eckel, C. Zhou, J. H. Martin, A. J. Jacobsen, W. B. Carter and T. A. Schaedler, Science, 351, 58 (2016). 

  2. S. Zhang, N. Sha and Z. Zhao, J. Eur. Ceram. Soc., 37, 1607 (2017). 

  3. T. Chartier, C. Dupas, P. M. Geffroy, V. Pateloup, M. Colas, J. Cornette and S. G. Fritsch, J. Eur. Ceram. Soc., 37, 4431 (2017). 

  4. T. Chartier, C. Dupas, M. Lasgorceix, J. Brie, E. Champion, N. Delhote and C. Chaput, J. Ceram. Sci. Technol., 6, 95 (2016). 

  5. C.-J. Bae, Ph.D. Thesis, Michigan University, Michigan, USA (2008). 

  6. H. Wu, Y. Cheng, W. Liu, R. He, M. Zhou, S. Wu, X. Song and Y. Chen, Ceram. Int., 42, 17290 (2016). 

  7. S. Spath, P. Drescher and H. Seitz, Materials, 8, 4720 (2015). 

  8. S. Liu, K. Li, S. Chen, J. Yang, Y. Jia, L. Wang and L. Ren, J. Mater. Sci., 54, 3309 (2018). 

  9. S. Y. Song, M. S. Park, J. W. Lee and J. S. Yun, Nanomaterials, 8, 93 (2018). 

  10. J. Sun, J. Binner and J. Bai, J. Eur. Ceram. Soc., 39, 1660 (2019). 

  11. S. Y. Song, M. S. Park, J. W. Lee and J. S. Yun, Mater. Chem. Phys., 216, 446 (2018). 

  12. M. A. Sibeko and A. S. Luyt, Polym. Bull., 71, 637 (2014). 

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