복합기능성 나노 세라믹 조성물 제조에 관한 연구

Abstract

산업 사회의 발전과 함께 일상생활에 이용되고 있는 생필품의 소재에 대한 다양한 물성 부여에 대한 연구가 활발히 진행되는 가운데 기존의 소재들이 가지지 못하는 우수한 기능성 소재의 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 세라믹 소재와 금속 불질이 복합된 구조체를 이용하여 항균, 탈취, 원적외선, 음이온 방출과 같은 다기능성을 부여할 수 있는 소재를 제조함에 있어 각각의 토르말린, 일라이트, 제올라이트, 게르마늄 등의 세라믹 재료들을 기계적 분쇄에 의해 400 mesh 이하로 미립화 하였으며, 은(銀), 금(金)의 금속 물질들의 경우 안정화제의 분자량 변화와 농도 변화 그리고 환원제 농도 변화에 의해 각각 chemical reduction process와 polyol process의 화학적 합성법을 이용하여 ~ 5 nm 이 하의 입자 분산도 및 안정성이 우수한 나노 입자를 제조 하였다. 미량 첨가되는 금속 나노 물질과 대량으로 첨가되는 물질을 일시에 혼합하여 교반하면 발생되는 미량 물질 농도의 국부적 치우침 현상을 해결하기 위하여 일차적으로 은(銀)-토르말린, 금(金)-일라이트 복합체를 일차적으로 제조하였으며, 각 소재들을 함량별로 첨가하고 나노 분말과, 세라믹 분말 소재의 치밀화 소성온도 감소를 위하여 융점 조절제를 이용하여 500 ℃ 에서 900 ℃로 소성한 결과 Staphylococcus asureus와 Escherichia coil. 균주에 대한 99.9 % 항균율과 0.928 ㎛ 방사율, 3.73 × 102 W/m2ㆍ㎛ 방사에너지, 2512 ion/cc 음이온 방출 그리고 암모니아 가스 85.6 %, 초산 가스 86.7 %의 탈취 제거율을 보인 복합기능성 나노 세라믹 조성물을 제조 하였다.