세라믹을 만드는 방법이 있다고 합니다
세라믹을 만드는 방법이 있다고 합니다. 졸겔법이라고도 하는데
이 졸겔법은 구체적으로 어떤것인지 궁금합니다.
졸겔법으로 만든다는 것은 들었는데 어떤 방식으로 만들어지는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
졸-겔법은 유리와 세라믹스를 제조하는 새로운 접근방법인데요.
졸을 형성하게 되는 분자단위의 전구물(molecular precursor)을 사용하면 용액상태가 화학적, 물리적 반응에 의해 수화-축합(hydroxylation-condensation)반응을 거쳐 고상화 된 물질을 얻는 것을 말하고,
넓은 의미로는 유기물의 열분해 및 증발과 같은 열반응에 의한 산화물 박막제조로 볼 수 있습니다.
따라서 화학반응을 잘 조절함으로써 유리와 세라믹스의 초미세구조공정을 잘 제어할 수가 있다.
sol과 gel의 차이를 보자면, sol은 액체상에 고체가 콜로이드 상태로 있는 것이고,
gel은 반고체와 같이 점탄성특성을 갖는 것을 말한다. 마치 '묵'같은 상태라고 볼 수있죠
sol-gel processing의 장점은 저온합성이 가능하고, 각종형상 및 미세구조 조절이 가능하며, 균질성 향상, 환경친화적인 생산성 향상이 가능하고, -OH기가 생성되는 원료는 모두 재료로 쓸 수 있으며, 유기-무기 혼성화합물을 용이하게 만들 수 있다.
세라믹을 예를 들어 설명드리면...
“졸겔 세라믹스(sol-gel derived ceramics)"를 제조하는 방법을 말한다.
”졸-->겔-->세라믹스" 이렇게 과정을 거친다고 보시면 됩니다.
여기서 졸(sol)이란 일반적으로 1~1000nm정도의 입자들로 이루어져 인력이나 중력의 작용이 무시할 정도로 작아 반데르 발스 인력이나 표면전하가 주로 작용하여 침전이 발생하지 않고 분산된 콜로이드 suspension을 말한다.
이렇게 형성된 졸은 용매의 제거에 의해 겔로 전이된다.
졸과는 달리 유동성이 상실된 겔을 열처리 한 뒤, aging시켜서 일반적인 세라믹을 만들게 됩니다.
도움 되셨기를...
안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
졸겔법은 세라믹, 유리, 금속 등 다양한 재료를 만드는 방법 중 하나로, 고체와 액체 사이에 위치한 겔 상태에서 필요한 성형을 한 후, 열처리를 통해 고체로 만드는 방법입니다.
보통 졸겔법은 실리카나 이산화 티탄 등의 산화물을 사용하여 제조됩니다. 이산화 티탄이나 실리카 등의 성분을 적절한 용매와 혼합하여, 겔 상태의 고분자 수지를 형성합니다. 이러한 겔은 고체와 액체의 중간 형태로, 점성이 높고 끈적거리는 특성을 가지고 있습니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 졸겔법은 용액이나 콜로이드 분산액(colloidal suspension)에서 세라믹 분말을 만드는 저온 합성법으로 알려져 있습니다.
졸겔법의 특징은 산 또는 염기를 사용하여 금속염이나 금속 알콕사이드(alkoxide)의 가수분해와 축합반응으로 요구하는 재료를 합성할 수 있다는건데요.
이 화학 반응속도는 온도, pH, 출발원료의 농도에 의해 결정됩니다.
반응결과 생성된 겔을 건조한 후, 하소 또는 소결하면 수산화기를 갖고 있는 산화물이 최종 산화물 형태로 변환됩니다.
여러 금속 졸을 화합시키거나 알콕사이드 혼합물의 동시 가수분해와 축합 반응에 의하여 나노 세라믹 혼합 산화물을 만들 수도 있습니다.
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.
졸겔법이란 다양한 형태의 세라믹 부품을 만드는 기술 중 하나입니다. 졸겔법은 용액 상태에서 고체로 변하는 과정을 이용하여 다양한 형태의 세라믹 부품을 만들어내는 기술입니다.
졸겔법의 과정은 먼저 혼합된 세라믹 분말과 용액을 혼합한 뒤, 혼합물을 굳혀서 겔을 만듭니다. 다음으로 겔을 소성(열처리)하기 전에, 겔의 모양을 원하는 부품의 형태로 만듭니다. 마지막으로 겔을 소성하여 고체 세라믹 부품으로 만듭니다.