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졸-겔법을 이용한 γ-Al₂O₃ 합성 시 PVA와 HNO₃ 첨가에 따른 입자크기 제어 -
분야 공학 > 기타(공학)
저자 엄명헌 김나은 하범용
발행기관 한국산학기술학회
간행물정보 한국산학기술학회 논문지 2019년, 한국산학기술학회논문지 제20권 제11호, 537page~543page(총7page)
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목차
부제 : Particle Size Control by the Addition of PVA and HNO₃ in γ-Al₂O₃ Synthesis Using by Sol-Gel Method
요약
Abstract
1. 서론
2. 실험
3. 실험결과 및 고찰
4. 결론
References
 
 
국문초록
세라믹 재료 중 알루미나(Al₂O₃)는 산업에서 널리 사용되는 세라믹 재료로서 최근의 기술발전에 따라 재료 크기가 작아지고 이에 따른 특성이 다양하여 그 중요성이 더해 가고 있다. 본 연구에서는 다양한 알루미늄 알콕사이드 중 Aluminum isopropoxide(AIP)를 출발 원료물질로 하여 졸-겔(Sol-Gel)법에 의해 가수분해 및 해교과정을 거쳐 boehmite 졸을 제조하고 이후 건조 및 하소시켜 γ-Al₂O₃를 제조하였다. 이러한 제조 과정 중 입자의 응집현상을 방지하기 위해 9,000 ~ 10,000, 31,000 ~ 50,000, 89,000 ~ 98,000, 130,000의 분자량을 갖는 4종류의 PVA(Polyvinyl alcohol)를 첨가하고 3종류 질산(0.1, 0.3, 0.5 몰비)을 첨가하여 입자에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 제조된 γ-Al₂O₃는 X선 회절분석기(XRD), X선 형광분석기(XRF), 입도분석기(PSA), 전계방사 주사전자현미경(FE-SEM) 등의 기기분석을 통하여 결정구조 및 조성, 입자크기, 그리고 입자형상을 확인하였다. 그 결과, 약 98.2 %의 순도를 갖는 γ-Al₂O₃가 합성되었으며 첨가되는 질산의 첨가비가 높을수록, 그리고 PVA 분자량이 클수록 입자크기가 감소하고 균일성이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터, PVA와 질산의 첨가비 조절에 따라 γ-Al₂O₃의 제조공정 중 입자크기 제어가 가능할 것으로 사료된다.
 
 
영문초록
Alumina(Al₂O₃) is a ceramic material used in industry with a range of particle sizes and characteristics. In this study, a boehmite sol was prepared by a hydrolysis and peptizing process using the Sol-Gel method from aluminum isopropoxide (AIP). γ-Al₂O₃ was prepared by drying and calcining. To prevent particle agglomeration during the manufacturing process, four kinds of polyvinyl alcohol (PVA) with molecular weights of 9,000~10,000, 31,000~50,000, 89,000~98,000, and 130,000 were added and three concentrations of HNO₃ (0.1, 0.3, 0.5 molar ratio) were added to determine their effects on the particles. The crystal structure, composition, particle size and shape of the prepared γ-Al₂O₃ were confirmed through x-ray diffraction (XRD), x-ray fluorescence analyzer (XRF), particle size analyzer (PSA), and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). As a result, γ-Al₂O₃ with a purity of approximately 98.2% was synthesized, and the particle size decreased and the uniformity increased with increasing ratio of HNO₃ addition and PVA molecular weight. From these results, the particle size can be controlled during the manufacturing process of γ-Al₂O₃ by controlling the addition ratio of PVA and HNO₃.
 
 
γ-Al₂O₃, Particle Size, Sol, Gel, PVA
 
 
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