초록 ▼

o 기공 제어 기술은 크게 재료 내부에 개기공 (open pore, penetrating pore)을 도입하여 filtration/separation 효과를 얻는 부분과 재료 내부에 개기공/폐기공의 크기, 형상, 배향성, 기공율, 분포 등을 제어하는 기술임.
o 본 연구를 통하여 현재 12건의 국내외 특허를 출원함으로서 다공질 기술과 관련하여 독창성을 확보하는 원천기술을 획득하였음. 구체적으로는 열전도도를 50% 이하로 낮춤으로서 특정 방향으로 내열충격성 및 단열성을 증진시킬 수 있으며, 기공크기/기공율 Gradient를 유도

o 기공 제어 기술은 크게 재료 내부에 개기공 (open pore, penetrating pore)을 도입하여 filtration/separation 효과를 얻는 부분과 재료 내부에 개기공/폐기공의 크기, 형상, 배향성, 기공율, 분포 등을 제어하는 기술임.
o 본 연구를 통하여 현재 12건의 국내외 특허를 출원함으로서 다공질 기술과 관련하여 독창성을 확보하는 원천기술을 획득하였음. 구체적으로는 열전도도를 50% 이하로 낮춤으로서 특정 방향으로 내열충격성 및 단열성을 증진시킬 수 있으며, 기공크기/기공율 Gradient를 유도함으로서 열전도도가 극히 낮으면서도 강도가 상대적으로 높은 세라믹이 제조 가능하였음.
o 이번에 개발된 마크로셀룰러 세라믹스는 밀도가 $0.2 g/cm^3$ 정도로 매우 가볍고 (물의 경우 밀도가 $1 g/cm^3$ 정도로서 물보다 가벼워 물에 뜨는 세라믹스 임), 기공율이 80-90%로 매우 높아 기존 다공질 재료에 비하여 열전도도가 매우 낮은 장점을 갖고 있음. 이러한 신소재를 우주왕복선에 도입하게 된다면 열전도도가 낮기 때문에 훨씬 얇은 타일의 사용이 가능해지고 낮은 밀도로 인하여 우주선의 무게를 획기적으로 줄일 수 있게 됨 .
o 본 기술을 통하여 향후 새로운 특성의 단열재/내화물 등의 출현이 기대되며, 단열재/내화물 시장의 상당 부분을 대체할 수 있을 것으로 예상됨.

Abstract ▼

o 1st year
- Alignment of plate-shaped pores (plate graphite, organic hollow sphere)
- Processing for the orientation of plate-shaped pores(Warm Press, Multipress, Multilayer)
- Pore size/porosity gradient MoSiz materials according to the size of Mo power
- Development of mixing process

o 1st year
- Alignment of plate-shaped pores (plate graphite, organic hollow sphere)
- Processing for the orientation of plate-shaped pores(Warm Press, Multipress, Multilayer)
- Pore size/porosity gradient MoSiz materials according to the size of Mo power
- Development of mixing process for ceramic and polymer
- Development of analysis tools to evaluate thermal and mechanical properties of porous ceramic materials
o 2nd year
- Alignment of needle-shaped pores (Chopped carbon fiber, Chopped thread)
- Processing for the orientation of needle-shaped pores (Multi press , Coextrusion)
- Pore size/porosity gradient MoSi , materials according to forming presure, content of diluent
- Modification of porous ceramics of three dimensional whisker type by CVI SiC
- Anticipation of elastic modulus by using three dimensional finite element analysis
o 3rd year
- Sintering behavior and of porous material with plate shape or needle shape/conducting phase
- Selection of multipressing condition and combination according to the matrix and organic particle size and
- Setup of optimum design condition of porous materials from the pore structure and material properties
- Maximization of trapping efficiency of the nano particle by modifying the microstructure of inner pore using SiC whisker

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...7
• CONTENTS ...10
• 목차 ...11
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...12
• 1. 다공질 기술...12
• 2. 연구개발의 필요성...13
• 3. 다공질 기술의 특징...17
• 4. 연구개발 목표...21
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...24
• 1. 요소기술별 연구현황...24
• 2. 응용기술별 연구현황...29
• 3. 기술수준의 비교...31
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...33
• 1. 다공성 판상 제어: 인상흑연...33
• 2. 다공성 판상 제어: Microsphere...43
• 3. 침상 기공 방향성 제어...55
• 4. 기공 경사 다공질 재료...65
• 제 4 장 연구개발목표의 달성도 및 대외기여도...76
• 1. 연구개발 목표 달성도...76
• 2. 관련 분야 기술 기여도...78
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...79
• 1. 추가연구의 필요성...79
• 2. 타 연구에의 응용 방안...80
• 3. 기업화 추진 방향...80
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 과학기술정보...81
• 제 7 장 참고문헌...105