세라믹 나노복합재료의 제조 및 응용-학사논문

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학사 논문입니다

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 연구개발 및 동향

Ⅲ. 나노복합체의 종류와 특성
Ⅲ. 1. Al2O3계 나노복합체
Ⅲ. 2. ZrO2계 나노복합체
Ⅲ. 2. 1. 고강인화 소재
Ⅲ. 2. 2. 초소성 소재
Ⅲ. 3. 비산화물계 나노복합체
Ⅲ. 4. 기능성 세라믹스 나노복합체
Ⅲ. 5. 신기능성 나노 복합체
Ⅲ. 6. 다공질 나노복합체
Ⅲ. 7. Bio-세라믹스

Ⅳ. 응용분야

Ⅴ. 결론

Ⅵ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 서론
산업의 발달과 함께 재료특성의 향상에 대한 요구가 꾸준히 제기되고 있으며 이에 따라 기존재료보다 우수한 강도 및 기능적 특성 등을 갖는 신소재 개발에 많은 연구가 집중되고 있다. 재료특성의 향상을 위한 접근방법 중에서 오래전부터 많은 관심의 대상이 되고 있는 것이 복합재료의 개념을 이용한 재료개발이다. 일반적으로 복합재료는 인위적으로 제조되었으며, 물리적 및 화학적으로 뚜렷이 구분되는 2개 또는 그 이상의 상들로 이루어져 있고 이러한 상들을 구분하는 계면을 갖고 있으며, 또한 복합재료를 이루고 있는 각각의 상들과는 다른 특성을 나타내는 조건을 만족하는 경우로 정의한다.

이러한 복합재료의 개념을 이용한 대표적인 예로서는 세라믹 기지상에 금속상을 혼합한 재료이다. 금속은 열 및 전기를 잘 전달하고 또한 원하는 모양으로의 가공이 용이한 장점이 있으나 상대적으로 낮은 강도와 쉽게 부식이 일어나는 단점이 있다. 이와 달리 세라믹은 높은 강도 및 고온에서 잘 견디고 부식되지 않는 장점이 있으나 쉽게 깨지며 가공이 어렵다는 단점이 있다. 따라서 두 물질을 혼합한 복합재료를 제조하면 금속 및 세라믹의 장점을 모두 갖고 있는 우수한 특성의 새로운 재료의 개발이 가능함을 알 수 있다. 그러나 개발된 복합재료에서는 특성개선의 효과는 기대에 미치지 못하며, 오히려 각 물질의 단점만이 조합된 경우도 보고되었다. 이러한 특성저하, 특히 세라믹 재료의 파괴강도 저하는 주로 혼합한 금속입자의 크기에 기인한다. 즉, 대부분의 연구에서 세라믹에 첨가한 금속입자는 마이크로미터(㎛) 크기의 분말이며 따라서 세라믹의 파괴가 일어날 때 연성이 우수한 이들 금속입자들에 의한 세라믹의 인성은 일부 증가하지만, 분산된 금속입자의 크기가 세라믹 기지상의 입자크기보다 크기 때문에 복합재료에서 파괴원의 크기가 세라믹스 단상의 파괴원의 크기보다 커지게 되어 파괴강도는 감소하게 된다. 이러한 파괴강도 감소의 이유는 세라믹 기지상에 세라믹 입자를 분산한 경우에도 동일하게 적용된다.

참고 자료

1) Microstructure and mechanical properties of SiC-platelet reinforced Al2O3/SiC-particle hybrid composites, Y. H. Choa, A. Nakahira, K. Niihara, J. Mater. Sci., 35[12], 3143-3149(2000)
2) Threshold Stress in Creep of Alumina-Silicon Carbide Nanocomposites, Tatsuki Ohji, Takafumi Kusunose, Koichi Niihara, J. Am. Ceram. Soc., vol.81, No.10, 2713-2716(1998)
3) Development of a tough and strong zirconia based composite through designing a new concept for interpenetrated intragranular nanostructure, Masahiro Nawa, Keiichi Yamazaki, Tohru Sekino, Koichi Niihara, J. of the Japan Soc. of Powd. and Powd. Metall.,vol.45, No.1 (1998), pp.3-12.
4) Superplasticity of ZrO2 and ZrO2/Al2O3 composite consisting of nano-sized grains, Masashi Yoshimura, Tatsuki Ohji, Mutsuo Sando and Koichi Niihara, Mat. Res. Innovat., vol.2, issue 2, 83-86(1998)
5) Machinability of Silicon Nitride/Boron Nitride Nanocomposites, Takafumi Kusunose, Tohru Sekino, Yong-Ho Choa and Koichi Niihara, J. Am. Ceram. Soc., 85 [11] 2689-95 (2002)
6) Fabrication and Microstructure of Silicon Nitride/Boron Nitride Nanocomposites, Takafumi Kusunose, Tohru Sekino, Yong Ho Choa, and Koichi Niihara, J. Am. Ceram. Soc., 85 [11] 2678-88 (2002)
7) -Mechanical properties and microstructures of machinable silicon carbide, K. Suganuma, G. Sasaki, T. Fujita, M. Okumura and K. Niihara, J. Mater. Sci., vol.28, no.5, 1175-81, (1 MARCH 1993)
- A superplastic covalent crystal composite, F. Wakai, Y. Kodama, S. Sakaguchi, N. Murayama, K. Izaki, K. Niihara , Nature, vol.344, no.6265, 421-3, (29 MARCH 1990)
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