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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 배성환
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 경남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수9
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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본 논문에서는 첫 번째로 YSZ 현탁액 내 응집체의 크기 변화에 따라 분자량이 다른 분산제를 표면흡착 시켰을 시 분산 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 두 번째로 카르복실기를 가지는 단분자, 고분자 분산제 그리고 각각을 혼합하여 사용하였을 때 현탁액 안정성에 미치는 영향에 대해 연구하였다.
첫 번째 연구는 3Y-TZP를 서로 다른 크기의 분쇄 매체를 통해 분쇄하여 서로 다른 크기의 응집체를 포함하는 세 가지 현탁액을 제조하였고 각 현탁액 내 응집체 크기(d50)는 각각 0.224㎛, 0.654㎛, 6.044㎛로 입도분석기를 통해 확인하였다. 분산제는 서로 다른 분자량을 갖는 PAA-Na를 사용하였으며 각 분자량은 Mw 1,200, 8,000, 15,000이다. 응집체의 크기와 분산제 분자량에 대한 상관관계를 확인하기 위해 분산제를 3.5wt%씩 각각 혼합한 뒤 현탁액의 안정성 평가를 진행하였다. 분자량이 작은 Mw 1,200의 PAA-Na를 초기 응집체 크기가 d50 : 0.224㎛인 3Y-TZP 수계 현탁액에 첨가하였을 때 응집을 개선하여 응집체의 크기가 0.207㎛ 감소하는 것을 확인하였다. 하지만 분산 안정성을 증진시키기 위해서는 Mw 8,000의 분자량을 가지는 분산제의 사용이 더 효과적이며, Mw 15,000의 분산제는 오히려 분산 안정성을 저하시키며 응집체 크기가 증가하였다. 초기 응집체의 크기가 d50 : 0.654㎛로 증가하였을 때 분산제 분자량이 Mw 8,000으로 커져도 그 응집체의 크기를 줄이는 데 효과적이나 초기 응집체의 크기가 6.044㎛로 커지면 분산제를 통한 응집체의 분산성 향상이 감소하고, 현탁액 안정성이 저하됨을 확인하였다.
두 번째 연구로 3Y-TZP를 분쇄하면서 단분자 분산제인 구연산과 옥살산, 고분자 분산제인 PAA-NH4의 현탁액 안정성 조건 및 특성을 pH 조절을 통해 최적 분쇄, 분산 조건을 확인하였다. 단분자 분산제인 구연산의 경우 분자량이 Mw 192로 현탁액 내 확산속도가 빠르고 응집체 사이로 침투가 용이하여 응집체 크기가 0.46㎛로 감소하였으나 고분자 분산제보다 안정성이 낮음을 확인하였다. 옥살산의 경우 분자량이 Mw 90으로 구연산 보다 분자의 크기가 작고 확산속도가 빨라 응집체 크기를 줄이는 것에 더 효과적일 것이라 예상하였으나 옥살산의 구조에 기인한 가교 효과가 발생하여 응집체의 크기가 오히려 0.849㎛로 증가하였고 현탁액 안정성 또한 저하되었다. 고분자 분산제인 PAA-NH4의 경우 분자량이 Mw 10,000으로 응집체 크기가 0.579㎛이었으며 구연산보다 응집체 크기를 줄이는 데 있어서 효과적이지 못하나 분자량이 커 입체적 안정화 효과에 의한 현탁액 안정성을 확보 할 수 있었다. 단분자 분산제와 고분자 분산제를 혼합하여 사용하였을 경우 응집체의 크기는 단분자 분산제에 영향을 받고 현탁액 안정성은 고분자 분산제의 영향을 받게 되는데 이는 구연산과 PAA-NH4를 혼합하였을 경우 응집체의 크기가 0.504㎛이었으며 구연산보다 안정한 현탁액을 제조 할 수 있었다. 옥살산과 PAA-NH4를 혼합하였을 경우 응집체의 크기가 0.808㎛로 응집을 형성하였고 현탁액이 불안정해져 PAA-NH4를 단일로 사용하였을 때 보다 안정성이 낮아졌다.
첫 번째 연구는 3Y-TZP를 서로 다른 크기의 분쇄 매체를 통해 분쇄하여 서로 다른 크기의 응집체를 포함하는 세 가지 현탁액을 제조하였고 각 현탁액 내 응집체 크기(d50)는 각각 0.224㎛, 0.654㎛, 6.044㎛로 입도분석기를 통해 확인하였다. 분산제는 서로 다른 분자량을 갖는 PAA-Na를 사용하였으며 각 분자량은 Mw 1,200, 8,000, 15,000이다. 응집체의 크기와 분산제 분자량에 대한 상관관계를 확인하기 위해 분산제를 3.5wt%씩 각각 혼합한 뒤 현탁액의 안정성 평가를 진행하였다. 분자량이 작은 Mw 1,200의 PAA-Na를 초기 응집체 크기가 d50 : 0.224㎛인 3Y-TZP 수계 현탁액에 첨가하였을 때 응집을 개선하여 응집체의 크기가 0.207㎛ 감소하는 것을 확인하였다. 하지만 분산 안정성을 증진시키기 위해서는 Mw 8,000의 분자량을 가지는 분산제의 사용이 더 효과적이며, Mw 15,000의 분산제는 오히려 분산 안정성을 저하시키며 응집체 크기가 증가하였다. 초기 응집체의 크기가 d50 : 0.654㎛로 증가하였을 때 분산제 분자량이 Mw 8,000으로 커져도 그 응집체의 크기를 줄이는 데 효과적이나 초기 응집체의 크기가 6.044㎛로 커지면 분산제를 통한 응집체의 분산성 향상이 감소하고, 현탁액 안정성이 저하됨을 확인하였다.
두 번째 연구로 3Y-TZP를 분쇄하면서 단분자 분산제인 구연산과 옥살산, 고분자 분산제인 PAA-NH4의 현탁액 안정성 조건 및 특성을 pH 조절을 통해 최적 분쇄, 분산 조건을 확인하였다. 단분자 분산제인 구연산의 경우 분자량이 Mw 192로 현탁액 내 확산속도가 빠르고 응집체 사이로 침투가 용이하여 응집체 크기가 0.46㎛로 감소하였으나 고분자 분산제보다 안정성이 낮음을 확인하였다. 옥살산의 경우 분자량이 Mw 90으로 구연산 보다 분자의 크기가 작고 확산속도가 빨라 응집체 크기를 줄이는 것에 더 효과적일 것이라 예상하였으나 옥살산의 구조에 기인한 가교 효과가 발생하여 응집체의 크기가 오히려 0.849㎛로 증가하였고 현탁액 안정성 또한 저하되었다. 고분자 분산제인 PAA-NH4의 경우 분자량이 Mw 10,000으로 응집체 크기가 0.579㎛이었으며 구연산보다 응집체 크기를 줄이는 데 있어서 효과적이지 못하나 분자량이 커 입체적 안정화 효과에 의한 현탁액 안정성을 확보 할 수 있었다. 단분자 분산제와 고분자 분산제를 혼합하여 사용하였을 경우 응집체의 크기는 단분자 분산제에 영향을 받고 현탁액 안정성은 고분자 분산제의 영향을 받게 되는데 이는 구연산과 PAA-NH4를 혼합하였을 경우 응집체의 크기가 0.504㎛이었으며 구연산보다 안정한 현탁액을 제조 할 수 있었다. 옥살산과 PAA-NH4를 혼합하였을 경우 응집체의 크기가 0.808㎛로 응집을 형성하였고 현탁액이 불안정해져 PAA-NH4를 단일로 사용하였을 때 보다 안정성이 낮아졌다.
목차
제 1장 서론 1제 2장 이론적 배경 32.1 입자크기 제어를 통한 3Y-TZP의 특성향상 32.2 현탁액 안정화 공정 42.2.1 XDLVO 이론 52.2.1.1 정전기 안정화 62.2.1.2 입체적 안정화 72.2.1.3 정전기-입체적 안정화 82.2.1.4 공핍 안정화 82.3 지르코니아 현탁액 안정화 기존 연구 92.4 현탁액 안정화에 미치는 요인 102.4.1 pH 102.4.2 분산제 농도 13 2.4.3 분산제 분자량 132.5 현탁액 안정성 평가법 162.5.1 응집체 크기 측정 162.5.2 점도 측정 172.5.3 침전 속도 측정 19제 3장 3Y-TZP 수계 현탁액에서 응집체 크기와 분산제의 분자량이 현탁액 안정성에 미치는 영향 213.1 서론 213.2 실험 방법 213.2.1 실험 재료 213.2.2 실험 절차 및 특성평가 233.3 결과 및 고찰 253.3.1 d50 : 0.224 실험 결과 253.3.2 d50 : 0.604 실험 결과 273.3.3 d50 : 6.044 실험 결과 293.4 결론 30제 4장 단분자, 고분자 분산제와 각 분산제의 혼합사용이 현탁액 안정성에 미치는 영향 324.1 서론 324.2 실험 방법 324.2.1 실험 재료 324.2.2 실험 절차 및 특성평가 334.3 각 분산제의 pH에 따른 거동 및 현탁액 안정성 결과 및 고찰 354.4 혼합분산제의 결과 및 고찰 404.4.1 PAA+구연산 혼합분산제 결과 및 고찰 404.4.2 PAA+옥살산 혼합분산제 결과 및 고찰 424.5 결론 44제 5장 결론 46참고문헌 48ABSTRACT 55
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