산화마그네슘과 탄산칼슘은 다공성 알루미나 세라믹의 성능을 향상시킵니다.

Central South University 연구진은 China Tobacco Hunan Industrial Co., Ltd.와 협력하여 산화마그네슘(MgO)과 탄산칼슘(CaCO₃)이 다공성 알루미나 세라믹의 성능에 미치는 중요한 영향을 밝히는 획기적인 새로운 연구를 발표했습니다. 다공성 알루미나 세라믹의 성능에 대한 산화마그네슘 및 탄산칼슘 광물화제의 효과라는 제목의 이 연구는 Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy 2023년 8월호에 게재되었습니다.
다공성 알루미나 세라믹은 고온 저항, 내식성 및 기계적 강도로 인해 항공우주, 주조, 절연 및 고급 제조를 포함한 많은 첨단 산업에서 필수적입니다. 그러나 이러한 세라믹의 성능과 처리 효율성을 최적화하는 것은 재료 과학의 주요 과제로 남아 있습니다.
연구팀은 소결 과정에서 광화제로서 다양한 양의 산화마그네슘과 탄산칼슘을 첨가하는 것이 다공성 알루미나 세라믹의 주요 특성에 어떤 영향을 미치는지 체계적으로 조사했습니다. 그들의 실험에서는 MgO와 CaCO₃ 모두 소결 수축률과 밀도를 크게 감소시키는 동시에 다공성과 용해 효율을 크게 증가시키는 것으로 나타났습니다. 이는 산업용 세라믹 코어 제거 및 재료 성능에 중요한 요소입니다.
구체적으로, 산화마그네슘을 첨가하면 단 24시간 내에 알칼리 용액에 완전히 용해될 수 있는 샘플이 생성되어 탄산칼슘과 이산화티타늄 단독 샘플보다 성능이 뛰어납니다. 탄산칼슘은 겉보기 다공성을 더욱 향상시키는 것으로 나타났습니다. 이 연구는 또한 소결 유지 시간을 늘리면 세라믹의 밀도와 기계적 강도가 더욱 향상된다는 것을 발견했습니다.
이번 연구의 주 저자인 Jing Ouyang 교수는 "우리의 연구 결과는 다공성 알루미나 세라믹의 구조와 성능을 조정하는 데 중요한 통찰력을 제공합니다. 광화제로서 산화마그네슘과 탄산칼슘을 사용하면 용해 효율 향상 및 수축 제어와 같은 제조 병목 현상을 직접적으로 해결할 수 있습니다."라고 강조합니다.
본 연구는 학문적 이해를 높일 뿐만 아니라 세라믹 코어의 효율적인 제거와 고성능 산업용 다공성 알루미나 세라믹 개발을 위한 실용적인 전략을 제공합니다. 이 연구는 중국 국립자연과학재단과 기타 자금 지원 기관의 지원을 받았습니다.
참조:
CHEN Guang, WANG Wei, LIANG Lixing, PENG Yonghui, ZHOU Wentao, OUYANG Jing, WANG Zhiguo. 다공성 알루미나 세라믹의 성능에 대한 산화마그네슘 및 탄산칼슘 광화제의 효과 [J]. 분말야금 재료과학과 공학, 2023, 28(4): 347-360. DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2023028

면책 조항: 기사의 내용은 인터넷에서 가져온 것입니다. 재인쇄된 모든 기사는 학습 및 교환의 목적으로만 사용되며 상업적인 용도로 사용되지 않습니다. 침해 내용이 있는 경우 즉시 당사에 연락하여 삭제를 요청하시기 바랍니다. 이해와 지원에 감사드립니다.