DCC(Direct Coagulation Casting)법을 이용한 세라믹스 제조 = Fabrication of Ceramics using the DCC Method

국문 초록 (Abstract)

기존의 세라믹 공정으로는 균일한 미세구조를 갖는 성형체를 제조하기 어렵고, 건조 공정에 장시간이 소요된다. 또한 성형강도를 높이기 위하여 유기 바이더를 사용하므로 이를 제거해야하는 문제점은 물론 환경적인 측면에서도 좋지 않다. DCC 방법은, 세라믹 슬립의 pH를 등전점으로 변화시키거나, 염을 첨가하여 슬립내부의 전기 이중층을 축소시켜서 슬립을 자발적으로 응고시키는 동시에 응고체의 미세구조가 균일하도록 유도할 수 있는 새로운 공정이다. 본 연구에서는 우레아의 분해로 인해 슬립의 pH가 등전점으로 옮겨져서 응고되는 알루미나 제조방법과, 우레아의 분해로 슬립 내부에서 염을 형성시켜 자체적인 destabilization을 유도하는 SiC 성형 방법, 그리고 CaSO₄를 첨가하여 석탄회-점토계 슬립을 응고시켜 경량골재를 제조하는 방법에 대하여 논하였다. 알루미나의 경우, 밀도가 3.97g/cm²이사이고, 4접점 곡강도는 685MPa(HIP 시편)이며, m=40의 고순도 알루미나 제조가 가능하였으며, SiC의 경우에는 상압소결로 98-99% 밀도를 갖는 균열이 없는 소결체의 제조가 가능하였고, 석탄회-점토계 슬립의 경우에는 부피비중이 1.49, 기공율이 31.7%, 그리고 압축강도가 518kg/cm²를 갖는 경량골재의 제조가 가능하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Traditional ceramic processing is not easy to form a homogeneous green body and takes long times for drying. Also organic binder used for forming strength should be removed and it is environmentally harmful. The DCC method is new forming process in which spontaneous coagulation occur by shifting the slip pH to the isoelectric point(IEP) or by the reduction of double layer thickness through the formation of salt in ceramic slip, resulting in a homogeneous microstucture of coagulation bodies In this study, coagulaion of Al₂O₃by shifting the pH toward IEP through decomposition of urea, SiC forming by inducing internal destabilization through salt formation in internal slip, and fabrication of light aggregates by adding CaSO₄in fly ash-clay slip were investigated. The density of more than 3.97g/cm², 4-point bending strength of 685MPa(HIPed) and a high reliablility(m=40) for high purity alumina was achieved. For the pressureless-sintered SiC, the sample with density of 98-99% without forming any cracks could be obtained. The light aggregate of bulk density of 1.49, apparent porosity of 31.7% and compressive strength of 518kg/cm² could also be fabricated from fly ash-clay slips.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 1. 서 론
• 2. 실험방법
• 3. 결과 및 고찰
• 4. 결 론
• 참고문헌