알칼리 표면개질에 의한 Al-Cu 경사기능 필터 제조 및 기공구조 제어

Abstract

산업 고도화는 인간에게 물질적 풍요를 가져다 준 반면, 정신적 여유와 안정을 앗아간 면도 적지 않다. 그 원인 중 한 가지가 환경 오염으로, 현재 환경오염이 심해져 오염 규제가 강화됨에 따라 오염원을 제거하기 위한 노력이 필요로 되고 있다. 이에 사람들은 웰빙을 선호하며, 더 좋은 공기, 더 좋은 물을 찾기 때문에 필터에 관한 연구가 이슈가 되고 있다. 이에 따라 미세먼지, 부유물, 세균, 유해물질 등의 다양한 오염원을 여과하기 위하여 더욱 전문적이고, 다양한 여과 특성을 갖는 필터가 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 수질 오염 개선을 위한 금속 필터로써 경사기능 구조를 갖는 알루미늄 소결체를 제조하고, 표면 개질을 통하여 기공 표면에 10~100nm의 크기를 갖는 미세 기공 구조를 형성시킴으로써 비표면적의 극대화를 유도 및 여과 특성을 향상시키고자 하였다. 4wt.%의 구리 분말이 첨가된 알루미늄 혼합 분말을 입상화시켜 45-350㎛ 크기 분포를 갖는 구형의 응집된 분말을 제조하였다. 이렇게 제조된 혼합 분말은 세 단계로 분급 처리를 통해 기공 분율이 40%가 되도록 제어하여 성형하고, 질소분위기로 605oC에서 1시간 동안 소결하여 다공성 Al-4wt.%Cu 경사 기능 소결체를 제조하였다. 이렇게 제조된 Al-4wt.%Cu 경사기능 구조의 다공성 소결체는 알칼리 처리를 통한 시편내부의 기공 표면을 개질하여 마이크로 기공을 형성시켜 비표면적이 극대화됨을 관찰 할 수 있었다. 이렇게 극대화된 비표면적을 갖는 Al-4wt.%Cu 경사기능 다공성 소결체는 다양한 크기를 갖는 불순물을 한 번에 거를 수 있는 필터 여러 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.