알루미나 섬유

목차

1. 원료의 합성

2. 섬유의 제조
(1) 제조방법
- 렐릭공정 (relic process)
- 슬립압출법 (slip extrusion)
- 점성용액방사법 (viscous solution spinning)
(2) 섬유의 직경조절기술에 따른 제조방법
(3) 제조공정에 따른 분류방법
- 용융법
- 슬러리법
- 전구체법
- 휘스커법

3. 구조 및 성질
[η-알루미나]
[γ-알루미나]
[θ-알루미나]

4. 알루미나 섬유의 특성

5. 용도

6. 나노알루미나 섬유

본문내용

- 천연광물질 무기섬유인 석면이 내열성 열전연재로 오랫동안 사용
- 그러나 1940년대부터 인조무기섬유 분야에서 기존의 유리섬유보다 내열성이 강한 섬유물질 개발에 대한 관심이 커지면서 이들의 제조에 필요한 고효율성 단열소재가 필요
- 이러한 요구에 부응하듯 실리콘 카바이드 또는 알루미나 등과 같은 물질의 단결정 휘스커가 개발되었으나 휘스커는 제조비용이 많이 들고 가격이 비싸기 때문에 점차 다결정성 알루미나를 비롯한 필라멘트 또는 스테이플형태의 다결정성 산화물섬유의 제조에 관심이 고조

1. 원료의 합성

- 원료: 골격구조에 Al-O가 있는 용액상태의 전구체 산화물로 준비
- 종전에는 유기알루미늄혼합물의 가수분해에 의해 하이드록소알루미늄 클로리드와 폴리알록산 등을 사용. 그러나 이들 고분자는 방사성이 떨어져 알루미나섬유 제조시 수율이 낮기 때문에 최근에는 알루미늄 옥시클로리드 (Al2 (OH)5Cl)와 폴리아실옥시알록산 등이 주로 사용. Al2(OH)5Cl 강산에 안정한 Al(H2O)63+ 즉, 6수화물 Al3+이온의 가수분해로부터 유도된다.
- 알루미늄 클로리드용액을 가열하여 수화물로부터 물을 제거하면 Al-O-Al결합에 의해 8 면체 단위로 연결
- 이러한 공정을 계속하면 8 면체의 가장자리들은 고분자 망상조직으로 서로 연결되어 콜로이드가 된다.
- 따라서 Al2(OH)5Cl이라는 화학식은 가수분해도를 나타내는 것으로 정의되며 화학양론적인 화합물이 아니라 Al(H2O)63+ 로 부터 다핵성 Al양이온을 통해 Al(OH)3 콜로이드상태로 된 혼합물이라 할 수 있다.
- 폴리아실옥시알록산의 제조과정
1단계: 트리에틸알루미늄(Et3Al)을 출발물질로 하여 두 자리 리간드의 카로복시산, 즉 n-알킬카르복산과 반응하여 디에틸카르복시레이토알루이늄으로 되는 것
2단계: 디에틸카르복시레이토알루미늄이 물에 의해 가수분해되어 아실옥시단위로 된 겔상태의 올리고머로 되는 것
3단계: 세자리 리간드의 3-에톡시프로판산을 겔상태의 올리고머에 첨가하여 점성용액상태의 폴리알실옥시알록산을 만드는 것. 이때 EPA의 첨가량이 트리에틸알루미늄에 비해 0.65배 이상일 때 겔 상태에서 점성용액 상태로 변함. 이 점성용액은 각종 유기용매에 잘 용해

참고자료

· 없음