동결건조 공정을 이용한 구리 계 다공체의 제조 및 기공구조 제어

Abstract

다공체는 금속 및 세라믹 등의 고체 골격과 기공으로 이루어진 재료이며, 기공이 없는 재료와 비교할 때 경량, 높은 비표면적, 우수한 충격에너지 흡수능, 낮은 열전도도 및 유체에 대한 높은 투과성 등을 나타내어 환경 및 에너지 분야에서 다양하게 활용되고 있다. 따라서 동결건조를 이용한 금속계 다공체의 제조와 다양한 분야로의 응용을 위해서 공정 및 기공구조 제어에 대한 이해와 최적화가 요구되고 있다.

본 논문에서는 Cu계를 실험계로 선택하여 다양한 공정변수가 동결건조 공정으로 제조한 다공체의 기공구조에 미치는 영향을 해석하였으며, 동결조건이 기공구조에 미치는 영향을 분석하기 위해 동결제 조성과 첨가량을 변화하는 등 요구되는 특성을 만족하는 Cu계 다공체를 제조하기 위한 최적의 공정조건을 제시하였다. 따라서, 이러한 연구결과는 동결제 조성 및 공정조건의 변화로 기공구조를 제어할 수 있으며 본 논문에서 적용한 공정으로 방향성 거대기공과 다양한 형태의 미세기공을 가지는 Cu계 다공체의 제조가 가능